殼牌煤氣化裝置磨煤機(jī)密封氣體研究

楊明濤

(同煤廣發(fā)化學(xué)工業(yè)有限公司，山西 大同 037000)

引 言

在煤氣化裝置中，制粉工段就是殼牌煤氣化裝置中的磨煤?jiǎn)卧?，在進(jìn)行工作的過程中，煤氣化區(qū)域中進(jìn)入了經(jīng)過皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)的碎煤，并且這個(gè)碎煤<3 cm的；進(jìn)入到磨煤機(jī)中進(jìn)行碾磨的就是它與石灰石的混合物，經(jīng)過氮?dú)獾妮斎雭砭S持氧的含量。在后工段中的主要原料就是分離出來的煤粉。

1 對(duì)當(dāng)前磨煤機(jī)系統(tǒng)的分析

1.1 磨煤機(jī)系統(tǒng)中的主要問題

在系統(tǒng)中，氧含量增加的情況會(huì)因?yàn)槊芊饪諝怙L(fēng)機(jī)在磨煤機(jī)系統(tǒng)的開車過程中被開啟而出現(xiàn)，這個(gè)時(shí)候，想要把氧的含量降低到8%，就必須向系統(tǒng)中充入充足的氮?dú)狻．?dāng)然，磨煤機(jī)的密封效果也不是一直都是好的，這種情況下就會(huì)出現(xiàn)在密封風(fēng)與系統(tǒng)循環(huán)風(fēng)的壓差小于2 KP時(shí)，當(dāng)然在這種情況下，也會(huì)出現(xiàn)許多的問題，就比如在磨盤靜環(huán)與動(dòng)環(huán)的空隙處會(huì)出現(xiàn)磨煤機(jī)中的煤粉，嚴(yán)重的話，還會(huì)使磨煤機(jī)損壞。

1.2 簡(jiǎn)析磨煤試車過程

在磨煤試車的過程中，主要有三種工況，密封空氣風(fēng)機(jī)與燃燒空氣風(fēng)機(jī)都會(huì)在循環(huán)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后停止工作，在這個(gè)時(shí)候，系統(tǒng)中加入了9 000 Nm3/h～11 000 Nm3/h的氮?dú)猓?dāng)然，這主要是為了保證氧含量在系統(tǒng)中的比例小于8%，這也是第一種工況；密封空氣風(fēng)機(jī)在循環(huán)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后開始工作，在這個(gè)時(shí)候，系統(tǒng)加入了14 000 Nm3/h～16 000 Nm3/h的氮?dú)?，通過這樣的方法，使系統(tǒng)中氧氣的含量小于8%，這是第二種工況；密封空氣風(fēng)機(jī)與燃燒空氣風(fēng)機(jī)在循環(huán)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后都開始進(jìn)行工作，使用氮?dú)獾牧吭谶M(jìn)行點(diǎn)火磨煤之后達(dá)到了14 500 Nm3/h～16 500 Nm3/h，這是第三種工況的進(jìn)行過程。

1.3 系統(tǒng)中氧的含量與氮?dú)獾南?/h3>

氧的含量在磨煤機(jī)系統(tǒng)中占大約8%，并且也不需要加入太多的氮?dú)?，這是燃燒空氣風(fēng)機(jī)進(jìn)行工作后的主要特征；在磨煤機(jī)系統(tǒng)中加入很多的氮?dú)?，這是為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的惰性化，這也這是密封空氣風(fēng)機(jī)在進(jìn)行工作后的主要表現(xiàn)狀態(tài)。在密封空氣風(fēng)機(jī)開始工作后，也會(huì)有一部分的空氣進(jìn)入到系統(tǒng)之中，這也就造成磨煤機(jī)系統(tǒng)中氧含量的大幅度上升，在這個(gè)時(shí)候，想要把氧的含量控制在8%，就必須向系統(tǒng)中輸入大量的氮?dú)?；加入了氮?dú)?，使系統(tǒng)中氧的含量有效降低，但是隨著深入的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，磨煤機(jī)出口的溫度會(huì)跟隨氧含量的降低而降低。同時(shí)，煤粉的含水量會(huì)隨著溫度的降低而變化，這也就不符合生產(chǎn)所需，因此在這個(gè)時(shí)候就必須想辦法使出口溫度升高，就比如增加柴油的用量。在這個(gè)工作過程中可以看出，因?yàn)樵谙到y(tǒng)中加入了密封氣體，使得氮?dú)獾南牧吭黾?，同時(shí)也使燃料消耗出現(xiàn)上升的情況[1]。

2 優(yōu)化磨煤機(jī)系統(tǒng)的工藝

2.1 開車工藝選擇

準(zhǔn)備進(jìn)行開車工作時(shí)，工作人員首先要進(jìn)行的就是檢查磨煤機(jī)系統(tǒng)是否滿足啟動(dòng)的條件，是否啟動(dòng)了輔助系統(tǒng)，對(duì)碎煤倉、石灰石倉以及飛灰緩沖罐料位進(jìn)行認(rèn)真的檢查；然后開啟系統(tǒng)中的截止閥；使儀表和設(shè)備的吹掃空氣及氮?dú)馓幱陂_啟的狀態(tài)；對(duì)煤粉收集器中的噴吹氮?dú)庠O(shè)備進(jìn)行開啟；使磨煤機(jī)系統(tǒng)中的冷卻水系統(tǒng)、潤(rùn)滑油系統(tǒng)以及煤粉收集器中的伴熱保溫處于開啟狀態(tài)。然后再進(jìn)行惰化、預(yù)熱以及開車工作的進(jìn)一步準(zhǔn)備，啟動(dòng)循環(huán)風(fēng)機(jī)，這個(gè)工作是在最小氣體流量的前提下進(jìn)行的；對(duì)氧的含量進(jìn)行檢查，通過進(jìn)行氮?dú)獾脑黾?，使得氧氣的含量維持在8%以下；點(diǎn)燃熱風(fēng)爐開車燒嘴，同時(shí)使煤粉收集器伴熱工作順利進(jìn)行，通過這樣的辦法，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的預(yù)熱；磨煤機(jī)中液壓系統(tǒng)的開啟；潤(rùn)滑油系統(tǒng)的啟動(dòng)；將旋轉(zhuǎn)分離器開啟，同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)煤粉顆粒的規(guī)律分布，可以通過手動(dòng)的方法進(jìn)行速度的調(diào)節(jié)；將排出系統(tǒng)的排粉旋轉(zhuǎn)給料機(jī)開啟。想要啟動(dòng)磨煤機(jī)就需要完成所有的預(yù)處理工作，同時(shí)啟功磨煤機(jī)的安全系統(tǒng)[2]。

2.2 停車工藝選擇

從工作原則上來說，停車就是與開車完全相反的過程，首先使得全部料倉的出口閥處于關(guān)閉狀態(tài)；關(guān)閉循環(huán)飛車系統(tǒng)；關(guān)閉給料機(jī)的給料系統(tǒng)以及石灰石、循環(huán)飛車的給料系統(tǒng)；如果磨煤機(jī)的出口處有較高的溫度，這個(gè)時(shí)候就要進(jìn)行熱風(fēng)爐停車或者是跳閘的操作；停止磨煤機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；停止旋轉(zhuǎn)分離器，密封空氣風(fēng)機(jī)在系統(tǒng)完全冷卻后停止；對(duì)氧的含量進(jìn)行檢查；輔助系統(tǒng)在系統(tǒng)完全冷卻后關(guān)閉。系統(tǒng)未排空而出現(xiàn)停車的狀況就是緊急停車，如果出現(xiàn)自動(dòng)緊急停車的狀況，就說明循環(huán)風(fēng)機(jī)可能出現(xiàn)了某些故障；在磨煤機(jī)、熱風(fēng)爐、煤粉收集器以及循環(huán)風(fēng)機(jī)的旁邊一般都會(huì)設(shè)有緊急停車按鈕，按下即可緊急停車；磨煤干燥系統(tǒng)中的惰性氣體會(huì)在緊急停車后進(jìn)行置換，這是因?yàn)槊悍鄞嬖谟谀ッ焊稍锵到y(tǒng)設(shè)備之中，通過氣體的置換處理，可以保護(hù)相關(guān)設(shè)備，經(jīng)過一段時(shí)間，磨煤干燥系統(tǒng)就會(huì)冷卻，這個(gè)時(shí)候磨煤干燥系統(tǒng)中的惰性氣體就可以用空氣代替，然后再維修相關(guān)設(shè)備[3]。

2.3 操作工藝選擇

通常來說稱量傳感器都會(huì)安裝在貯倉上，在最小值與最大值之間進(jìn)行變化就是貯倉料位的最大特征。磨煤機(jī)即將停車就說明到達(dá)最小值；碎煤倉、石灰石計(jì)量斗、飛灰緩沖罐停止進(jìn)料就說明到達(dá)最大值；稱量給料機(jī)控制磨煤機(jī)的進(jìn)料量，碎煤的給料量可以根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際的生產(chǎn)能力來決定，千萬要注意磨煤機(jī)不可過載；循環(huán)風(fēng)機(jī)的氣量、旋轉(zhuǎn)分離器的轉(zhuǎn)速可以控制煤粉的粒度，如果循環(huán)風(fēng)機(jī)的氣量處于不變的狀態(tài)時(shí)，就可以用旋轉(zhuǎn)分離器的轉(zhuǎn)速直接控制煤粉粒度；熱風(fēng)爐產(chǎn)生的惰性氣體溫度就可以直接控制磨煤機(jī)的出口處溫度，想要保證磨煤機(jī)出口處溫度不變，就需要利用起控制回路。在惰性氣體的系統(tǒng)之中，供應(yīng)線的流量控制器可以通過比例選擇對(duì)燃燒空氣流量或者是柴油量進(jìn)行控制，通常來說，為了保證柴油的完全燃燒，燃燒空氣流量高于理論值的10%左右，當(dāng)然柴油量可以通過磨煤機(jī)的出口溫度進(jìn)行控制；在磨煤機(jī)出口處，循環(huán)風(fēng)機(jī)流量控制器可以對(duì)惰性氣體的流量進(jìn)行有效地控制；在煤粉收集器和熱風(fēng)爐的下方就可以對(duì)惰性氣體中的氧含量進(jìn)行觀察，如果在循環(huán)系統(tǒng)之中加入了氮?dú)猓@就說明氧的含量過高。為了保證在極端工作條件下煤粉收集器不會(huì)進(jìn)行工作，通常都安裝高溫報(bào)警器及高料位報(bào)警器在煤粉收集器上；同時(shí)為了確保煤粉收集器不在高溫高壓條件下進(jìn)行工作，都安裝了防爆閥在煤粉收集器上；壓差控制器安裝在煤粉收集器的進(jìn)出口處。

3 關(guān)于技術(shù)的改進(jìn)

在保證密封效果的前提下，減少密封空氣帶來的風(fēng)量，通過這樣的處理，就可以使得磨煤機(jī)系統(tǒng)中氮?dú)獾氖褂昧看蟠蠼档汀Ｔ谶M(jìn)行工作的時(shí)候，一般都會(huì)有工作人員不斷地前來查看當(dāng)前的工作進(jìn)度，為了確保工作人員的安全，密封氣體應(yīng)該選擇空氣。微負(fù)壓是旋轉(zhuǎn)分離器的特征，這種情況下密封氣體幾乎不會(huì)往外泄露，而且工作人員也不會(huì)來到這，從工作角度分析，以氮?dú)庾鳛榇颂幍拿芊鈿怏w最為合適，同時(shí)為了使輸入系統(tǒng)之中的空氣量減少，在磨盤處的密封氣體選擇空氣。

4 結(jié)語

經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展與運(yùn)用，工作人員也逐漸發(fā)現(xiàn)我國當(dāng)前在煤氣化裝置的磨煤機(jī)系統(tǒng)工作中還存在著一些問題，這就需要相關(guān)的工作人員及時(shí)重視起來，對(duì)磨煤機(jī)系統(tǒng)的相關(guān)工藝進(jìn)行不斷的優(yōu)化。經(jīng)過相應(yīng)的研究發(fā)現(xiàn)，優(yōu)化后的系統(tǒng)會(huì)減少對(duì)氮?dú)獾南?，大大降低?duì)環(huán)境的污染，更是為企業(yè)和社會(huì)創(chuàng)造了無限的經(jīng)濟(jì)效益，因此，應(yīng)不斷對(duì)相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行改造。

參考文獻(xiàn)：

[1] 胡亮亮.殼牌粉煤氣化關(guān)鍵設(shè)備的安全保護(hù)[J].天津化工,2016,30(4):39-42.

[2] 胡亮亮,張兆魯.殼牌氣化磨煤系統(tǒng)長(zhǎng)周期運(yùn)行中出現(xiàn)的若干問題[J].山東化工,2015,44(3):111-113.

[3] 李亞東.殼牌煤氣化裝置載氣切換的優(yōu)化控制[J].化肥工業(yè),2016,43(5):53-56.