呂志盼 張杰 盧林群

(1.兗礦魯南化工有限公司CO制備車間,山東兗州 277527;2.兗礦魯南化工有限公司機電部,山東兗州 277527;3.兗礦集團有限公司濟寧三號煤礦運輸工區(qū)膠輪車隊,山東兗州 272169)

ф2740mm煤氣發(fā)生爐設(shè)備改造技術(shù)應(yīng)用實例

呂志盼1張杰2盧林群3

(1.兗礦魯南化工有限公司CO制備車間,山東兗州 277527;2.兗礦魯南化工有限公司機電部,山東兗州 277527;3.兗礦集團有限公司濟寧三號煤礦運輸工區(qū)膠輪車隊,山東兗州 272169)

本文對ф2740mm煤氣發(fā)生爐設(shè)備改造方案進行了分析闡釋,提出了改造前該設(shè)備系統(tǒng)存在的技術(shù)問題,提出了改造方案與實施方法,旨在通過中央灰箱增加分布器、增加上夾套和進行放空自調(diào)閥改造來實現(xiàn)設(shè)備的長周期運行。

ф2740mm 煤氣發(fā)生爐 設(shè)備改造

某CO制備車間ф2740mm造氣爐是醋酸系統(tǒng)生產(chǎn)原料氣的關(guān)鍵設(shè)備之一，其作用是將焦炭在高溫下與混合氣(O2、CO2)反應(yīng)生成合成醋酸用的CO氣。由爐底、爐條機、爐體三大部分構(gòu)成。爐底部分由爐底、灰盤、爐蓖、灰犁、灰斗等組成；爐條機部分有電機、變速箱、鏈輪齒輪、蝸輪、蝸桿等部件組成；爐體由夾套鍋爐和爐體上部兩部分構(gòu)成。煤氣發(fā)生爐的輔助設(shè)備有集塵器、廢熱鍋爐、熱管換熱器、洗氣塔、油壓微機系統(tǒng)、給料機等。該設(shè)備單爐發(fā)氣量：4712標m3/h(干)，料消耗：1638Kg/h，套鍋爐換熱面積：21m2，套鍋爐的蒸汽壓力：0．1MPa，膛高度：8750mm，設(shè)備總高18m，在近期檢修過程中發(fā)現(xiàn)存在筒體漏氣、單點超溫、爆炸隱患等問題，隨即開展了相關(guān)技術(shù)改造，主要包括以下三項。

1 中央灰箱安裝分布器

本車間富氧造氣爐摻燒15-25mm小焦化廠焦炭后，造氣爐出現(xiàn)單點超溫的情況，多次檢修過程中均發(fā)現(xiàn)這一問題，以往，為解決這一問題，采取了提高小粒度焦炭摻燒比例的措施來降低CO氣制造成本，近期熄火檢修過程中，為解決這一問題，決定對爐底部進行改造，使爐內(nèi)氣體分布更為均勻。

造成單點超溫現(xiàn)象的具體原因是：O2與CO2的混合氣進入造氣爐中央灰箱后由爐箅子進行分布，混合氣經(jīng)直角管道進入中央灰箱時會發(fā)生折流，氣流偏向北側(cè)，導(dǎo)致造氣爐北側(cè)通過氣量大，焦炭燃燒充分，從而造成北側(cè)溫度點超溫的現(xiàn)象。

為解決這一問題，采取了以下技術(shù)改造措施：在中央灰箱內(nèi)部安裝一個分布器，對氣體進行分布，減小布風不均對造氣爐的影響(見圖1)分布器采用10mm厚鋼板，均勻分布21個直徑100mm的圓孔。

2 增加上套夾

在該煤氣發(fā)生爐運行過程中，發(fā)現(xiàn)E#造氣爐中部筒體出現(xiàn)漏點，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)中部澆注料損壞嚴重，經(jīng)修補澆注料堵漏后維持運行，為確保E#造氣爐的安全運行，采取了在現(xiàn)有夾套上增加上夾套的措施，并對鼓包處進行了貼板處理。

圖1 中央灰箱示意圖

夾套上沿離三層平臺距離300mm，內(nèi)截面寬度為60mm，并在新增水夾套西北面下部設(shè)一組加水閥(1＂300LB截止閥)，西南面上部設(shè)2＂放空管、2＂放空閥。

3 放空自調(diào)閥

本車間七臺造氣爐，爐出口設(shè)有放空管道及手動閥門，手動放空閥在緊急情況下不能迅速打開，造成爐內(nèi)憋壓，煤氣倒流進入混合氣總管，嚴重時將導(dǎo)致爆炸等事故的發(fā)生，危及造氣爐安全穩(wěn)定運行。同時，手動閥門因高溫及焦沫等雜質(zhì)的影響，導(dǎo)致開關(guān)困難，雖然定期進行清理，但是效果不理想。

為解決此問題，保證事故狀態(tài)下造氣爐內(nèi)部煤氣能夠順利排出，采取了以下技術(shù)改造措施：在A-G#爐顯熱回收器出口至熱管換熱器入口管道上增設(shè)6"150Lb RF氣動單面平板閘閥(氣閉式)，確保造氣爐事故狀態(tài)下，DCS操作系統(tǒng)能夠在5～10秒內(nèi)打開氣動閘閥放空，卸掉造氣爐內(nèi)部壓力。

該氣動單面平板閘閥使用溫度為300℃，規(guī)格為6″150LBRF型，壓力：≤15KPa，放空氣體成分：CO：63～67%、CO2：32～36%、O2＜0．5%、H2＜2%，同時含有部分焦沫及COS、H2S等腐蝕性介質(zhì)。

技術(shù)改造方案為：(1)造氣爐出口溫度升至650℃，造氣爐安全停車，煤氣出口水封加水封溢流正常；(2)推開加料斗，爐內(nèi)保持明火，關(guān)閉爐出口放空閥；(3)洗氣塔出口、入爐混合氣總閥后、爐底微調(diào)氣止回閥后、電動插板閥前加盲板，懸掛盲板牌；(4)顯熱回收器至洗氣塔空氣置換合格，開洗氣塔頂部放空閥；(5)關(guān)閉入爐混合氣自調(diào)FV1209、爐底微調(diào)氣自調(diào)FV1210前后切斷閥及入爐混合氣總閥；(6)關(guān)閉爐口及爐底各保護氣閥，打開中央灰箱下灰圓門。

4 結(jié)語

通過本文所闡述的三項改造措施，分別針對ф2740mm煤氣發(fā)生爐單點超溫、筒體漏氣、爐內(nèi)憋壓的現(xiàn)實問題，經(jīng)后續(xù)檢修結(jié)果證實，本文中所提到的三項技術(shù)改造方案科學可靠，達到了預(yù)期目標，進一步保證了設(shè)備的長周期運行，一方面減少了安全隱患，提升了設(shè)備運行的安全性與穩(wěn)定性，另一方面為設(shè)備運行的節(jié)能降耗創(chuàng)造了有利的條件。通過本次技術(shù)改造，發(fā)現(xiàn)加強設(shè)備的綜合管理，提升設(shè)備檢修的系統(tǒng)性，增強技術(shù)的針對性，是改善煤氣發(fā)生爐設(shè)備運行狀態(tài)和延長運行周期的重要途徑，今后應(yīng)遵循這一思路繼續(xù)開展相關(guān)技術(shù)改造工作。

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