摘要：根据壳牌气化长期运行经验，对影响长周期运行的问题进行分析总结，提出解决方案。
关键字：粉煤气化；设备
在壳牌设备管理期间，经历多次装置开停车，整改消缺和检修，以及在日常设备操作维护保养方面的不断摸索实践，在煤气化设备维护保养和技改技措方面积累了一些经验。笔者对典型问题进行分析，并提出技改措施。
一、笛管、管道充气器的设计和优化
1、笛管作为煤粉锁斗的易损设备，在程序的运行期间，频繁的破桥和充泄压会造成笛管的频繁损坏，造成下料不畅。原设计的笛管通气孔采用烧结金属不锈钢丝网材料，孔径与孔径分布范围宽，孔道纵横交错，每次对锁斗充压时通入气体为高速流体易对多孔元件造成瞬间冲击，由于强度和韧性的限制，高压环境中孔型不稳定，过滤性能变差，在频繁的充泄压中由于差压较大极易造成丝网材料的损坏，从而造成笛管堵塞，严重时煤粉会串入高压氮气/二氧化碳管网中，煤粉易燃易爆，存在安全隐患。笛管损坏造成下料不畅，影响煤线的稳定运行，限制气化炉负荷的提升，甚至造成煤烧嘴的偏烧和跳车，直接影响煤气化装置的安稳长满优运行。
技改措施
1）取消笛管原设计的烧结金属不锈钢丝网材料，在笛管上打孔以代替原设计的烧结金属不锈钢丝网材料。
2）较长一根盲端钻Φ10孔6个均布，较短一根盲端不钻孔；管子壁上钻Φ6孔3排，每排15个，排与排之间夹角45度；钢管壁厚5mm，连接法兰及固定支座按原尺寸加工。长短管各加工8件。
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2、管道充气器作为煤粉锁斗的易损设备，在程序的运行期间，频繁的破桥会造成管道充气器的频繁损坏，造成下料不畅。
原设计的管道充气器内件为金属丝网，在频繁的充泄压中由于差压较大极易造成设备的损坏，进而造成下料不畅，影响煤线的波动和气化炉负荷的提升，甚至造成烧嘴的偏烧和跳车，直接影响煤气化装置的安稳长满优运行。
技改措施
取消管道充气器原设计的金属丝网，制作等径的316不锈钢圆筒，在圆筒上打孔径Φ5的孔，孔间距20mm,成菱形分布用以代替原设计的管道充气器内件。
二、碎煤仓排煤及伴热设计优化
碎煤仓作为碎煤由备煤进入气化工段的第一环节。在气化炉试车和运行期间，非计划停车经常造成碎煤仓煤块大量堆积，难以外排；而煤块的堆积需要消耗大量氮气进行保护（防止煤块堆积造成闷燃）。而且由于没有正常外排通道，煤只有现通过称重给煤机方孔排到框架地面上，再组织人力将煤拉下来，浪费了大量的人力物力。如果遇到有风的天气业很容易产生扬尘，给环境造成损害。
冬季环境温度较低，气化炉运行期间，碎煤仓如果伴热不好，堆积的煤块在碎煤仓底部水份析出，造成底部煤块板结难以下料，对磨煤单元的正常运行造成很大影响，严重时可能造成气化炉跳车。
技改措施
在称重给煤机出口到磨机进口插板阀间的垂直管线上加装支管（2*DN450*15m）并配有盲板。正常运行状态下盲板处于盲位，磨机进口插板阀打开，煤块通过垂直管线进入磨机。当出现气化炉停车煤块需要外排时，将磨机进口插板阀关闭，支管盲板导通，通过称重给煤机调节将煤按计划外排。由于支管一直接到距离地面3m左右的半空中，通过在支管口加装防尘带，可以直接将煤下到外送车辆的车斗里。这样既减轻了人力，又避免了对现场环境的污染。
针对碎煤仓底部因水分析出造成碎煤板结，在锥底外加伴热管线（2*DN15*30m），就近引用给料仓（V03205）的低压蒸汽伴热分配站蒸汽。在冬季通过低压蒸汽给底锥加热保温，防止水分析出结冰。同时，在碎煤仓底锥加装远传温度计，中控人员监控底锥温度在80℃以上。
三、磨煤机出口管线耐磨层优化
磨煤及干燥单元主要作用是将碎煤经磨煤机碾磨和干燥成合格粒度和水分的粉煤。磨煤机出口管道是整个磨煤系统的薄弱环节，煤粉在此处由于流速和流场均发生极大变化，对管壁将产生极大的冲击和磨损作用。
在装置几次试车之后，已经发现磨煤机A/B两系列出口方管耐磨涂层均出现部分磨损和脱落现象。若不及时改造，在今后运行期间很有可能造成管壁磨穿、煤粉泄漏等情况的发生，一旦煤粉发生泄漏，必须立即停车处理，将无法保证煤气化装置的长周期运行。同时，磨煤系统内的煤粉大部分粒度为5~90μm，若煤粉大量泄漏至空气中，会造成环境污染，若遇高温或明火，将发生爆燃等情况，造成安全事故。
技改技措
1、对磨煤机A/B系列出口方管和弯头添加龟甲网并焊接固定。
2、在龟甲网内部进行Densit粉料+耐磨骨料+钢纤维混合涂抹施工，厚度20mm,施工面积35㎡。
耐磨浇筑层施工完成后，使用寿命大于8000小时。
四、热风炉火检探头设计优化
磨煤系统的热风炉是通过燃烧天然气或燃料气产生热风进入磨煤机中对煤粉进行干燥，并严格控制磨煤机出口温度为100-105°C，煤粉水分＜2%，热风炉为整个磨煤系统提供热源，因此它的稳定运行，至关重要。
项目现状：火检探头处于热风炉内火焰燃烧剧烈部位，周围温度可达400~500摄氏度，长期处于此温度下，探头处存在金属过热蠕变、碳化，并最终失效，而一旦探头失效，将无法判断热风炉的运行状态（热风炉的火检信号是由插入热风炉内部的火检探头通过检测当前环境亮度变化）从而向DCS发出热风炉未运行的信号。
技改技措
从附近仪表气源处引一支φ8mm的仪表气支路，配管后直接将仪表气通入火检探头内部，既对其附近进行降温，同时避免大量飞灰粘结在探头上。从而保证火检探头始终处于正常状态。所需材料：DN15/φ8 球阀2个，2个卡扣式仪表三通φ8，4个直通终端焊接头 14/18，15米仪表管φ8。
总结
笔者从生产实际出发，对影响煤气化装置长周期运行的问题进行分析总结，笛管、管道充气器、磨煤出口管线等技术改造后，均经过项目运行考验，运行效果可靠，相信会对读者有一定帮助。
论文作者:张欢园,严鹏飞
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/6