航天爐粉煤加壓氣化核心內(nèi)件
——笛管改進案例

陳 山 張 宇(安徽晉煤中能化工股份有限公司 安徽臨泉236400)

航天爐粉煤加壓氣化核心內(nèi)件
——笛管改進案例

陳 山 張 宇
(安徽晉煤中能化工股份有限公司 安徽臨泉236400)

笛管也稱充氣器。正常情況下，進入粉煤鎖斗的粉煤含水質(zhì)量分數(shù)在2.5%左右，容易結(jié)疤、結(jié)塊，通過笛管內(nèi)的高壓氮氣使粉煤鎖斗內(nèi)粉煤懸浮沸騰，避免粉煤結(jié)疤、結(jié)塊，使粉煤能順利進入粉煤給料罐，保證粉煤連續(xù)不斷地送至粉煤燒嘴進行燃燒。

1 笛管使用情況簡述

安徽晉煤中能化工股份有限公司一期裝置自2008年投用以來，因笛管損壞，造成充氣錐損壞、粉煤管線堵塞時有發(fā)生，裝置被迫停車檢修，連續(xù)運行時間短。

據(jù)近3年笛管的使用情況統(tǒng)計，笛管損壞形式主要有3種：笛管堵塞、笛膜破裂、笛管受壓變形或斷裂。笛膜(笛管的過濾孔材料)承壓能力較差，笛管堵塞后笛膜容易破碎，破碎的笛膜掉至充氣錐內(nèi)極易造成充氣錐堵塞或吹偏，對充氣錐損壞嚴重；破碎的笛膜掉至粉煤管線，極可能造成粉煤管線堵塞，燒嘴粉煤斷流，使裝置存在較大的安全隱患，直至裝置被迫停車。另外，笛管堵塞后，笛管受壓彎曲變形，笛管反吹效果差，粉煤鎖斗內(nèi)粉煤不能懸浮沸騰，易結(jié)疤、結(jié)塊，造成送料不暢，甚至斷料。

笛管設(shè)計使用周期約18個月，實際使用周期不到6個月。笛管自2008年投用以來，共計損壞11次，笛管頻繁損壞給企業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟損失。其主要原因為：①每套笛管的費用高達22萬元；②由于笛管比較笨重，在粉煤鎖斗下部錐體內(nèi)拆裝難度較大，更換1套笛管需停車3 d，影響裝置甲醇產(chǎn)量高達2 000 t。

2 笛管損壞原因分析

粉煤鎖斗以循環(huán)模式運行，正常運行狀態(tài)下，1次循環(huán)時間為30～45 min。循環(huán)期間，粉煤鎖斗內(nèi)不斷進行加壓、泄壓過程，粉煤鎖斗內(nèi)貯存的大量粉煤也在懸浮狀態(tài)與靜止狀態(tài)間不斷轉(zhuǎn)換。部分粉煤進入笛膜內(nèi)，造成笛膜堵塞，等再次加壓后，因粉煤堵塞笛管，會造成笛管內(nèi)承壓過高，笛管長期承受反復加壓、卸泄過程導致笛管出現(xiàn)笛膜破、笛管變形或斷裂等損壞。

3 改進措施

3.1 笛膜材料改進

將笛膜過濾材料更換為δ=6 mm的304不銹鋼多孔材料，孔徑Φ6 mm，共計84個，呈菱形分布。

3.2 笛管結(jié)構(gòu)改進

給笛管內(nèi)積存的粉煤增加通道孔。改進實施步驟為：①畫出笛管過濾孔圓心的連線，以此線作為1條打孔分布線；②以笛管過濾孔圓心連線為基準線，沿笛管筒體正反向各偏移30°(28 mm)再畫出2條打孔分布線；③以笛管方形法蘭為起點，沿笛管過濾孔圓心連線以及2條30°打孔分布線，每間隔1個笛管過濾孔(90 mm)分別打圓孔，(Φ7 mm)共計396個；④為防止笛管內(nèi)積存粉煤，在短笛管下部封頭處向粉煤鎖斗中心方位打1個斜45°圓孔(Φ25 mm)，每根短笛管1個，共計4個。

4 效果檢查

經(jīng)過改造后的笛管于2013年6月起使用至今已8個月，粉煤鎖斗和粉煤給料罐各工藝參數(shù)顯示其工況處于良好狀態(tài)，運行較為穩(wěn)定，與改造前相比，效果明顯。笛管改造前、后分別見圖1和圖2。

圖1 笛管改造前

圖2 笛管改造后

5 效益分析

每年少更換1套笛管，可節(jié)省22萬元；破碎的笛膜掉入充氣錐，會造成其損壞，每個充氣錐按83 600元計，每年少更換3只充氣錐可節(jié)約費用25萬元；笛管改造后，至少可以避免1次系統(tǒng)停車檢修，即增加系統(tǒng)3 d連續(xù)生產(chǎn)時間，可增加甲醇產(chǎn)量2 000 t，按照甲醇市場均價2 800 元/t計，僅此可創(chuàng)造560萬的經(jīng)濟效益。合計年創(chuàng)造直接經(jīng)濟效益約610萬元。另外，笛管改造后，可避免開、停車費用的產(chǎn)生，大幅改善人員操作環(huán)境和勞動強度，此類間接效益不可估量。

2014- 04- 02)