[发明专利]气化炉降压吹扫方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤气化领域，具体涉及一种气化炉降压吹扫方法。

背景技术

煤气化技术是一种最洁净的煤炭综合利用技术，能够避免煤炭直接燃烧产生的污染，采用该技术主要是将煤炭转化为含有H₂和CO的粗合成气，然后作为工业原料，最终加工成各种化工产品。从煤气化技术发展进程来看，早期的煤气化都是使用块煤和小煤粒作为气化原料制取合成气，称为第一代煤气化技术。

新世纪初，我国的煤化工行业进入一个新高潮。煤气化的关键设备—气化炉，目前引进、上马10余套，投煤量1000～2000t/d。壳牌煤气化技术是世界上最先进的洁净煤气化技术之一，具有原料利用率高、消耗低、节约资源对环境友好等显著的优点。

壳牌煤气炉主要有气化炉本体，输气管和合成气冷却器组成，Shell粉煤气化炉相对于其他类型气化炉具有碳转化率高、煤种适应性广、有效气含量高、环境污染小等优势，因而在最近几年得到国内化肥、甲醇、发电行业的推崇。但由于其运行经验少，设计上还有不完善之处，造成现已开车的多套装置运行周期较短，经济效益受到影响。各Shell气化炉用户通过不断地技术改造、经验交流，陆续解决了飞灰过滤器滤芯损毁、烧嘴罩烧蚀、激冷气压缩机故障等诸多问题。目前来看，合成气冷却器(SGC)积灰问题却愈来愈突出，成为制约装置长周期运行的最大障碍。以河南某50万t/a甲醇煤化工装置为例，截至2009年9月，装置因SGC积灰造成的停车占总停车时间高达63.8％。如何减少飞灰在冷却器换热管表面积聚，避免结垢，成为各Shell气化炉用户亟待解决的问题。由于高温下的飞灰具有黏结性，不同的煤种的灰分黏结性也不同，积灰主要表现在合成气冷却器上。合成气冷却器一旦出现积灰现象会产生以下不良后果：①合成气冷却器出口温度升高，给后系统带来隐患；②合成气冷却器一旦积灰换热效果就会大幅度的降低,副产蒸汽的温度降低大量蒸汽放空,造成蒸汽浪费。发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种气化炉降压吹扫方法，该方法可防止飞灰在合成气冷却器上积灰，提高了换热效果，保证煤气化装置能够长周期运行。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

降压吹扫主要是两方面的原理相结合，首先是降压提高了气体瞬间通过气化炉合成气冷却器的流速，气体流速高时，能多带走一部分粘附在合成气冷却器管壁上的飞灰；其次停两个煤烧嘴会降低合成气冷却器的进出口温度，尤其是进口温度能降低100～120℃，这样会降低飞灰的粘性，减少合成气冷却器管壁上附着的飞灰。

气化炉降压吹扫主要包括以下步骤：

（1）联系调度，空分启动事故氮泵补充氮气量，甲醇已做好减负荷和甲醇二氧化碳退出的准备，热电做好蒸汽管网波动的应对措施；

（2）把氮气缓冲罐V3054的压力提到6.8～7.6 MPa，并减少汽包的补水量汽包的液位控制在62～65%，先停一个气化炉烧嘴，甲醇和气化开始慢慢降低装置的压力，从3.80～3.90 MPa降至3.45 MPa；

（3）各厂和气化各岗位根据工况做调整，待工况稳定后，联系调度再停对面的一个烧嘴；

（4）待气化炉的压力降到3.45MPa后，联系调度快速投用停掉的两个煤烧嘴；

（5）氧负荷在13.0～13.5 KG/S之间运行30分钟左右根据降压吹扫的情况，待气化炉出口温度低于310℃时，开始提气化炉到原来的负荷；

（6）气化炉慢慢由N₂工况倒成CO₂工况，甲醇、空分、蒸汽系统调整到正常。

本发明具有积极有益的效果：

1.在不停车的情况下利用加压的方法吹除合成气冷却器上粘附飞灰，提高换热效果，以最经济的方法来提高装置的运行周期，减少了停车次数，提了高气化装置运行的质量。

2.减小因积灰停车次数提高了公司经济效益；

3.合成气通道畅通后，高温的合成气可充分与管束中的饱和蒸汽换热，将个过热蒸汽的温度提高到367～395℃左右，以满足后系统的需要；

4.使用本发明方法可避免气化炉因积灰问题造成的停车，提高了气化炉的运行周期。以改造前气化炉运行周期20～40天计算，每年将进行6～9次停车清灰，改造后气化炉运行周期按80天计算，每年将进行4次左右停车，将减少2～3次停车时间，每次开停车及检修费用大概300万左右，改造后每年至少可以节约成本900万左右。

具体实施方式

实施例1 壳牌气化炉降压吹扫试验