石油和化工设备
-70-
2013年第16卷
设备管理
SHEL
煤气化装置装备管理特点
黄世刚
(瓮福集团天福化工,贵州福泉550501)
[摘要]对Shel1牒化工装置备管理的特点进行了分析,借鉴国内有关Sshe1气化炉近年来装备營理经验,提出了
She11煤化工装备管理的要点和思路
[关键词]煤化工; Sheti;气化妒;设备管理;经验
近十年来,由于能源危机等
气忠
多种因素促使煤化工生产在国内
发展很快,各种煤化工技术在各
地都有应用,其中shel煤粉加压
过总岳乐中点ー
气化技术在国内已有20余套装置
神区回
投产。经过各T厂的努力, shell
煤气化裝置长周期运行已逐步正
常,多数单位连续运行已突破100
天,至2013年9月国内己有装置连
席压∫中医汽
续运行316天,有些开车较?的单
xA?
减从等
位对煤气化装备的管理进行了有
益的探索,但如何提升shel煤气
石灰
化装备管理水平、提高装置安全
运转率、降低生产费用仍为各厂
二歐?
设备管理的难题
5
1 Shell气化工艺和气化炉结构高症
特点
二化气
这帅压及領2
一ぎ入落
Shelll工艺是原煤在磨煤工序
进行干燥、制粉,煤粉通过加压
急气
除灰挺
输送到气化炉煤烧嘴,煤粉在压
力4MPa、温度1500℃的气化炉
热
步水处
中,与O2和蒸汽进行燃烧,生成
合成气和灰渣、飞灰。合成气在
气化段顶部利用来自湿洗段的较
低温的合成气进行急冷,将温度
E气
降到900℃,随后在合成气输送
段、气体返回段、合成气冷却段
中,进一步将温度降低到350℃左
右,从合成冷却器底部流出。大
部分各种不能燃烧的组分以熔渣
的形式从气化炉的底部排出,同渣水一并从渣池作者简介:黄世刚(1964-),男,辽宁人,大学学历,高级工
底部排出气化炉,部分熔渣以飞灰形式存在,通
程师。在瓮福集团从事磷、媒化工设备管理工作
第12期
黄世刚SHEL煤气化装置装备管理特点
过急冷段、输送段、合成气冷却段后,随合成气排粉流量测量仪表、煤粉阀、煤灰渣阀、硬密封仪
出气化炉,并被收集在下游的飞灰脱除系统中
表球阀、锅炉给水循环泵、恒力吊、激冷气压缩
Shel气化炉的结构由气化炉、输气管和合成机等设备需进口,对企业经营成本影响较大
设
冷却器三大部分组成。总体结构由外壳和内件备维修管理面对着批量小、设备高效利用、检修
构成。外壳承受静压力,内件形成气化空间、炉速度要快、维修费用不断压缩的多方压力。如气
渣收集空间
体输送通道和保护屏。合成气冷化炉设计中使用了?管,国内供应困难,对今后
却器内设有两段蒸发器。气化炉内件是一台膜式设备材料、备品备件的国产化增加了难度。
水冷壁及水管型冷却器,安装在整个气化炉外壳2.4设备维修技术水平的要求更高。气化炉把气
中。在内件中强制的冷却水循环而吸收热量,产化段、气体冷却器通过输气管连接为一个整体,
生中压蒸汽。内件与压力売体间有750m的环形设备结构复杂,重量加大。为提高气化温度,设
空间以便气水管线的进出和分配器、集气箱的布备制造中选材级别提高,较多使用了 Incoloy和
置。合成气冷却器采用性能可靠的恒力吊进行浮 conel合金,后期维修难度大。
动支承。气化炉包括81台(套)设备,按工艺功
能分为气化反应段、急冷段、输气管段、气体返3媒气化装置装备管理的工作思路
回段、冷却段、辅助设备等6部分
为提升煤气化装置装备的管理水平,应从以
下几个方面入手。
2Shel2媒气化装备管理的难点
1建立和完善检修协作网络
2.1以气化炉为核心的关键设备具有大型化、集中
壳牌媟气化是国内近十年陆续投入运行的,
化、精密化、智能化的特点,仅气化炉的控制连
各单位在装置建设时从人员精简和优化出发,机
锁回路多达800余套。煤气化装置的控制系统比
电仪维修队伍大部分或全部外协社会资源。为保
较复杂,IO点多达3000个,采用申级、前、障装置的正常运行,对维修网络的建立提出了更
分程、比值调节及顺序控制(15个)和逻辑控制
(50多个),通过分散型控制系统(DCS)、紧
高要求,由于装备的技术愈发复杂,加之对企业
人力成本的控制愈发严格,国内各装置汽化炉等
急停车系统(ESD)、可编程逻辑控制(PLC)
实现生产过程的集中监控和管理,其规模和复杂
煤气化设备维修的社会化协作程度越来越高,催
生了诸如耐火材料、炉体、特种控制阀门、陶瓷
程度在国内化工行业单套装置较少见。这些设备
对生产的安全稳定运行影响重大,稍有故障将造
潓芯等专用设备维修队伍,各工厂也建立了不同
的维修网络和供应链。有些单位采取固定一个日
成装置停车和安全隐患。
常维护队伍,稳定两三支外协队伍,确保停车后
2.2煤气化设备结构复杂,关键设备气化炉、输气8-1h到厂进行抢修工作
管、合成气冷却器在煤气化框架中为连成一体,
三台设备共有200多个管口,设备结构和受力情况3.2Shl煤气化装置初期和中长期设备管理的重点
复杂,对材料的要求高,内件组装对外壳接管的
煤气化装置运行初期以解决设备问题、工艺
标高及方位要求极为严格。煤气化框架高100余运行中的技术问题以及备件问题为主,如S1501
米,为钢筋混凝土和钢结构混合结构,安装设备
飞灰过滤器、磨煤机、气化炉的炉管泄漏、烧嘴
数量多、重量大、与框架的连接形式复杂。需采罩、捞渣机、压缩机、煤粉管线阀门等问题的处
用有限元模型从结构的动力特性、变形、强度
理,随着国内各装置连续运行超过100天最多达到
建筑结构与气化炉及地震对其影响等方面进行模316天,各单位装置的设备和工艺瓶颈问题已被突
拟分析。装置疲劳设备多,共有13台疲劳设备,
破,装置已逐步由应急检修转为计划检修了。
对设备制造和检修提出了更高要求。
设备管理中心应就设备的可靠性、连续性
23煤气化装备维修费用高,一次系统大修费用通备件的寿命进行分析和评估。气化炉内各测温点
常高达1500万元以上。引进的设备和仪表较多,
是了解气化炉是否正常运行的重要指标,发现异
煤气化关键设备为气化炉、输气管、合成气冷却
常要立即查找、分析原因并及时处理;为防止受
器的内件、飞灰过滤器的内件以及点火烧嘴、开热面管朿内壁积灰,降低冷却效果,在气化炉58
工烧嘴、煤烧嘴、煤流量控制阀、煤三通阀、煤
套振打渣灰装置,所有脉冲力传递的零部件必须
紧密接触,否则将导致严重磨损;气化炉膜式壁
免费区 