恩德粉煤氣化裝置改造總結

摘要：中化吉林長山化工有限公司以生產尿素為主，生產能力18萬噸合成氨30萬噸尿素，制氣采用恩德粉煤氣化技術，由于原始設計存在的問題和生產條件的變化，一些設備不能適應生產要求，通過大大小小幾十項的改造，現恩德爐已經能達到安全穩定生產。

?  中化吉林長山化工有限公司造氣是采用朝鮮技術，由撫順恩德機械有限公司承擔工程設計并施工的煤氣化裝置，公司以生產尿素為主，其設計能力是為年產18萬噸合成氨提供合成氣，是國內*套為合成氨提供原料煤氣的恩德粉煤氣化裝置。建于2002年，2013年11月投產。生產運行過程中裝置存在諸多問題，使生產不能安全穩定運行。

?一 回流管加粗改造

?原設計回流管外殼內徑600mm，內部保溫材料三層，依次為20mm硅酸鋁針刺氈，230*114*65保溫磚，230*25/45*114粘土耐火磚，回流管有效直徑202mm，緩沖罐進出口直徑202mm，從原始開車到2004年8月份，因回流管堵塞1#爐停爐5次，停爐處理時間123.35小時；2#爐停爐4次，停爐處理時間119小時，每次處理時堵塞物并不堅硬，經過輸出就能流出，但是每次分離器內殘留物都很多，處理時間都比較長。

整改措施：經公司研究決定利用2004年度大檢修期間對回 流管進行加粗改造，回流管外殼直徑不變，通過更換保溫材料將 緩沖罐出入口，回流管入爐口加粗并改變角度，回流管有效直徑 加至300mm，改造后使用至今沒有發生堵塞現象，回流管外壁溫 度雖然由原來的90℃，增加到105℃，但仍屬正常范圍。

二、旋風分離器加中心管改造

恩德爐原始開車運行穩定后，對幾項指標進行分析：灰渣碳 含量10%，廢鍋入口處飛灰碳含量28%，飛灰產量5870kg/h，洗 滌 塔 入 口 煤 氣 含 塵 3233mg/m3, 氣 化 爐 下 部 與 上 部 壓 差 1. 13KPa，由于可燃物少，在氣化爐運行現象上表現出中部溫度 不易控制，經常在二次噴嘴處掛渣，以上數據和現象可以直觀看 出由于旋風分離器捕集效率低，直接影響到恩德爐的碳轉化率， 而且對操作也帶來了很大難度。

整改措施: 對分離器的改造方案是增加中心管，此位置的操 作溫度為950℃，所以中心管采用耐溫（耐溫1200℃）耐磨鑄鋼材 料制做。此項改造使用一年時，其中灰渣碳含量降至8. 1%，廢鍋 入口處飛灰碳含量降至23%，飛灰產量降至5010kg/h，洗滌塔入 口煤氣含塵降至 1621 mg/m3，氣化爐上部和下部壓差增至 2. 5KPa，二次噴嘴處再沒有出現掛渣現象。旋風分離器增加中 心管后，從分析對比看效果明顯，分離效率提高，循環倍率增大， 碳轉化率提高，經濟效益可觀。

三、恩德爐供煤機軸瓦改造

恩德爐在生產過程中發現，恩德爐供煤機軸瓦由于設計上的 不合理，造成大量的損壞，一對新軸瓦嚴重的使用周期達不到七 天，zui長也不超過20天，嚴重影響恩德爐的正常運行。

整改措施：分析確定了軸瓦損壞快，使用周期短的原因是供 煤機軸的軸向力大，徑向力小，由于軸向力大的原因，軸肩對軸瓦 止推面和軸承座的磨損較快，決定選擇用每臺供煤機軸的軸肩與軸瓦止推面之間加推力軸承8 118一口，由于間隙不夠，把軸止 推面取消，變滑動摩擦為滾動摩擦，延長了軸瓦的使用壽命12個 月以上，保證了恩德爐的長周期。

用于技術改造的投資極少，六 臺供煤機每臺加推力軸承8118一口，每口50元，合計300元，年 節約檢修費用近7萬元，實現了車間制定的“投資少，效益高，見 效快”的工作目標。

四、富氧空氣預熱器改造

恩德爐開車運行半年，時逢高溫季節由于氣溫高空分裝置出 氧量受到嚴重影響，迫使恩德爐減量或降低氧濃度操作，因此無 論從哪個角度說，降低氧耗都顯意義重大。

此時恩德爐的氧耗是 860m3/tNH3，富氧空氣的溫度為40℃，入爐蒸汽（203℃）和富氧 空氣混合溫度110℃。理論上，隨著富氧空氣預熱溫度的提高，流 化床中氧化層高度減少，氧氣消耗降低，考慮到占地面積、熱效率 等因素采用翅片式熱管空氣預熱器，換熱機積800m2, 長×寬× 高：1850×1535×1682mm，翅片管長1800mm, 內徑φ38mm, 外 徑φ60mm, 消耗13Kg蒸汽5-6t/h, 投入使用后的情況是，預熱 后富氧空氣溫度115℃，入爐前和蒸汽混合后溫度為160℃，氧耗 降至780 m3/tNH3。同時煤氣中的有效氣成分也有所提高。

五、空噴塔上水管線加付線，塔內加一層噴頭 恩德爐原始開車兩個月，就因為空噴塔阻力突然增大被迫停 車，檢查后發現塔底循環水排水管口被煤結物堵塞，導致塔內積 水，封住塔底的煤氣入口管。正常生產每兩個月停車清理一次空 噴塔，每次清理至少要8小時，嚴重影響生產。

空噴塔結垢原因：一是粉煤灰中堿性物的溶出，二是帶入系 統的碳酸鹽。三是：進水量少，塔內溫度高。

要想加強水質的處 理十分困難，只能在水量上想辦法。針對以上情況，車間采取兩 項措施。一是空噴塔上水管線加付線，在正常生產時，付線關閉， 在空噴塔出口溫度上漲，可以關閉主進水管線，開付線，清水過濾 網增加上水量。二是在空噴塔原有三層噴頭的下部再加一層噴 頭（六只），增加空噴塔進水量，使空噴塔出口溫度下降，含塵降 低。 六、貯煤槽加三臺聲波清灰器 恩德爐投產以來，每年冬季的生產過程都出現多次貯煤槽蓬 煤現象，對生產造成嚴重影響。

特別是2009年進入冬季，由于低 溫持續時間長，貯煤槽蓬煤情況屢屢發生，其中兩次蓬煤導致恩 德爐停車，直接影響生產系統負荷，輕者造成系統減量，重者導致 恩德爐停車，對氣化裝置的安全穩定運行帶來隱患。

經公司決定在貯煤槽上安裝三臺聲波清灰器。

工作原理：氣 源經過腔體及膜片產生低頻振動。高能量聲波通過擴聲筒，在設 備里產生球面縱波的形式共振，*。清理物體表面的灰塵， 使積灰、掛料產生疲勞而剝離，從而達到清灰的目的。投入生產 后，貯煤槽架空頻次減少，年增加產值6. 6萬元。 造氣車間開工10多年來，針對系統存在的各種問題，進行幾 十項大大小小的改造，使恩德系統存在的問題大部分得到了解 決，現恩德爐的zui長運行周期已達120天，達到了安全穩定長周 期穩定生產。