引 言
气流床煤气化装置是IGCC系统的关键设备,它直接影响发电效率、系统的可用率、投资和发电成本等,其核心技术和关键设备是气化炉。水煤浆加料气化炉的共同点是,炉膛由耐火砖砌成,到一定时间必须停炉维修和更换,而且工艺喷嘴也易被磨损和烧坏,运行周期短,影响到气化炉的在线率。因此,本文以GE气化炉为代表,计算多台气化炉同时在线的运行情况,对保证一定在线率下备用气化炉台数的选择提供指导。
为了增加IGCC电站的运行时间,必须提高IGCC电站的在线率,特别是气化炉的在线率。国外研究的计算表明:对于单纯以发电为目标的IGCC电站,为了获得经济效益,应使气化炉的运行在线率达到92%,这就提出是否有必要在IGCC电站中设置备用气化炉的问题(目前单台GE气化炉的在线率为80%~85%)。但是增加备用炉会导致电站比投资费用的增高,究竟应否设置备用炉以及备用几台合适,尚需进行综合经济评估后才能确定。从目前气化炉的运行情况看,在采用水煤浆气化技术的煤化工、煤基多联产、IGCC多联供方案中,为了确保化工生产过程的连续性,设置备用气化炉是必要的。
1 GE(前Texaco)水煤浆气化技术
1.1 GE煤气化技术
GE水煤浆气化工艺包括气化炉及辅助系统。气化炉包括喷嘴、耐火砖、承压部件等;辅助系统包括煤浆输送、灰水处理系统等。运行失常状态指系统在操作过程中,偏离了操作规程允许的正常操作参数,而造成运行失稳甚至非计划停车。根据一般操作规程及历史数据分析,系统的运行失常状态主要表现为:(1)工艺气出口温度过高;(2)碳黑洗涤塔出口工艺气含尘量超标;(3)气化炉压差波动过大;(4)气化炉激冷室液位异常;(5)气化炉炉膛温度异常;(6)因外部系统波动而引起的气化系统运行波动。国内某企业GE,气化装置8年的停车数据统计及原因分析如表1所示,大约有50%的停车是因气化炉出现了问题。因此气化炉较其他设备更易发生故障,即为系统的薄弱环节,本文重点....