摘要：目前常用的煤气化装置中，GE水煤浆气化工艺使用最为频繁，文章中，所涉及到7台气化炉，是目前国内总规模最大的煤气化装置。GE水煤浆气化炉的反应是呈周期性的，这也就决定了它的检测和维修也必须是周期性的，这样才能保证设备的安全运行和管理。文章阐述了GE水煤浆气化装置的使用流程；同时总结和讨论了各个单元的检修要点。
关键词：GE水煤浆；气化装置；检修要点；分析；核心
1.前言
2017年4月10日，我们对国内规模目前最大的煤气化装置——神华包头煤化工分公司煤气化装置进行了一次详细的调研。这套装置内部，均采用美国GE水煤浆气化工艺，设备数量七台，工作过程中的压力维持在6 MPa左右，每台炉子每天放入的煤的数量一千五百吨左右，模式五开两设备。GE水煤浆气化炉的反应是呈周期性的，这也就决定了它的检测和维修也必须是周期性的，这样才能保证设备的安全运行和管理，现做简要阐述。
2.GE水煤浆气化装置简介
神华包头煤化工分公司煤气化装置中最主要的化工单元为：磨煤、气化、渣水。
2.1磨煤单元
原煤料一般是由储煤系统进行运输后完成传到的，经带输入煤储备斗，又经过煤量给料机量并与一定量的水和添加剂混合入磨煤机（用原料煤熔化点较低，所以不加助熔剂）。研磨成浓度约60%的煤浆，在磨煤机出口经滚筒筛滤去大里磨煤，后经磨煤机口槽泵输送为大煤浆槽供气化单元。
2.2气化单元
从煤炭大浆槽提炼出浓度为60%左右的水煤浆，高压煤炭浆泵加压后送入汽化炉，与当地情况分离的气温25度左右的氧同时加入烧嘴中心管和环管汽化炉。煤浆此时的压力约为6.5MPa ，在1300℃的条件下可以瞬时完成氧化反应，同时瞬间得到目前所需要的产品。反应后的粗制和钢渣是一起加入燃烧室后再加入水激冷的，流下后进入激冷却室，产生了粗煤气或固体钢渣。冷藏后的粗气出汽化炉，经过注射器处理之后，放湿直接进洗涤塔，经过洗涤塔清洗除尘后下游变换单位。冷却室底部产生汽化单元。
2.3渣水单元
将上一过程中，所产生的黑水送到渣水处理单元，一般情况下，通过四级处理之后，将其送入澄清槽，在经过上述步骤地处理之后，一部分的水会回流到洗涤塔，继续参与洗涤工作，另一部分废水在经过合理的处理之后，环保标准达到要求，就可以安全进行排放;同时将底部一些含杂志量比较高的灰水进行过滤的处理，之后排出装置外。
3.GE水煤浆气化装置检修要点
3.1 磨煤单元
该装置中，一共包含了六台磨煤机，运行模式为5开1备，检修时候要注意的是：①磨棒的检修和维护更换必须是周期性的; ②机油和控制系统在使用的过程中，也要周期性对其进行检测; ③设备进口处的溜槽在使用时间过久后也需要对其进行维修和更换。这些维修的工序往往都包含了较大的工作量和工作方式，但是对于后续的维修和检测是没有过多影响的。在这其中，比较重要的是磨棒的更换过程中，目前我们一般磨煤机最初安装的钢棒规格有三种，为75 mm、65 mm和50 mm，质量比例在3:4:3左右。经过长时期的机械运转之后，钢板会受到极为严重的磨损，在此情况下，我们就需要勤换装备，只有这样水煤浆浓度才可以得到保障。在对水煤浆浓度、粒度没有特别大的作用的情况下，我们可以本着改善生产的原则，向其中适量添加粗棒。
3.2 气化单元
气化单元的运行周期往往在工艺烧嘴的周期之下受到比较大的影响，神华包头煤化工分公司的汽化单元，一般每次开炉持续的时间是40-60 天，运行的模式一般是5开2备，每个月内，所需要维修的炉子的数量一般是2-3台左右，维修炉子的数量越少，对生产效率的影响也就越小，在此基础之上，对工艺烧嘴、燃烧室、阀门、一些内部的其他零件进行定期的维修，将对气化炉运行周期的延长起到十分关键的作用。
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3.3工艺烧嘴
气化单元的运行周期往往在工艺烧嘴的周期之下受到比较大的影响，所以对该设备的检修是一项十分关键的环节。笔者根据有关资料和经验的结合，指出检修要点如下。
3.3.1 控制烧嘴的检修质量
燃烧器的保养和维修保养，表面质量的主要控制喷嘴或更换烧嘴头部和质量控制，焊接加工后，头上的燃烧器所包括的燃烧器组件、喷涂、焊接等方面的冷却水的质量。
3.3.2安装前的复检
因为一次性安装在气化之前，或在运输位置一般会耗费较多的的时间，所以要对燃烧器进行复检。检查项目包括一个一次性的连接头和定位环，尺寸是否符合要求，在头部缩进量是否存在规格的大小，冷却不均，焊接头裂纹，如果有水冷却燃烧器头部和困难，就会产生表面的划痕等问题。除此以外，我们还需要高度重视的环节是: ①北方的冬天往往比南方要温度低，所以在使用完上述设备之后，要及时得将其中的水分处理干净，防止仪器的冻裂; ②烧嘴再进行运输的过程中，要注意对头部和底部的保护，此两处位置易碎，尽可能要避免机械性损伤。
3.3.3 气化炉燃烧室
耐火砖的检测与维修更换时汽化炉燃烧室的必不可少的一个环节。常规的检测内容包括了拱顶砖、渣扣砖等设备的合理化检测，检测后主要的目的还是对耐火砖进行一个合理的维修。除了一些日常的检测之外，我们还需要对耐火砖的使用寿命进行一个合理化的考量。向火砖(Cr－90砖)一般是在检修过程中容易出问题的砖类 。按照结构上的差异和不同，耐火砖的分类，一般可划分为3 部分，即拱顶砖、筒体砖和锥体砖。
由于结构的不同，这三种耐火砖的使用寿命上也会有比较大的差异，所以在对其进行更换的过程中，不需要全部更换，是需要根据情况来拍端的。当气化炉的台数比较多，无法一一检测的时候，就必须要保证在更换的过程中，对于实际的生产没有造成影响，耐火砖的检测与维修更换时汽化炉燃烧室的必不可少的一个环节。常规的检测内容包括了拱顶砖、渣扣砖等设备的合理化检测。以下是几个需要注意的事项。
(1)在耐火砖的排布过程中，各个砖块之间的距离要在规定范围之内。
(2)在铺设耐火砖的过程中，之间的缝隙一定要利用泥土进行填补，不可以产生缝隙，可以有效的杜绝一些炉渣的渗透，也可以防止气体的串流等。
(3)耐火泥浆在使用的时候，配合比一定要严格按照国家标准进行，使用的日期也需要在规定范围之内。
(4)对下列参数，我们需要严格进行把控: 耐火砖横向灰缝≤1．0 mm，竖向灰缝≤1．8 mm，保温砖灰缝≤3mm，炉墙表面平整度≤5 mm; 炉墙垂直度每米≤3mm，全高≤15 mm，同心度±5 mm。
(5)在上述工程完成之后，要对其进行严格的测量，主要分为目测和实际测量。首先目测的主要要求，用手触摸表面时，不能出现凹凸不平的情况和现象；其次耐火砖之间的缝隙一定要用相应的材料填补完整。按照施工图例进行详细的检测。
(6)所有项目的检测和检查，必须符合图纸要求。
3.4关键机泵
高压煤浆泵和激冷水泵是关键机泵，所以每次停止装备对其进行检测的过程中，都要对这两者进行合理的维修和检测，其他机泵保证日常的维护和养护就行。
高压煤浆泵是属于隔膜泵的范围，所以在对其进行维修和检测的过程中，必须要注意以下几点:首先要对单向阀进行有效的冲洗；其次要对其中的一些关键零件进行合理化检测；接着要检测橡胶管的密闭程度。
4.结束语
GE水煤浆气化炉的反应是呈周期性的，这也就决定了它的检测和维修也必须是周期性的，这样才能保证设备的安全运行和管理。文章阐述了GE水煤浆气化装置的使用流程；同时总结和讨论了各个单元的检修要点。
参考文献：
［1］林立． Aspen Plus 软件应用于煤气化的模拟［J］． 上海化工， 2016， 31( 8) : 10-13．
［2］ 王辅臣，刘海峰，龚欣，等． 水煤浆气化系统数学模拟［J］． 燃料化学学报， 2014， 29( 1) : 33-38．
论文作者:陈佳鑫1,马波2
论文发表刊物:《防护工程》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/31
标签：耐火砖论文; 单元论文; 装置论文; 过程中论文; 水煤浆论文; 周期性论文; 燃烧室论文; 《防护工程》2017年第8期论文;