摘要:分析四喷嘴气化工艺设计中存在的问题,结合四喷嘴流程设计,通过工艺改造和操作优化,解决投料前置换气体的安全排放隐患、停车后氧气管线有高浓度氧气残留和气化炉排水困难等问题。
关键词:四喷嘴 缺陷 优化 置换 气阻
四喷嘴水煤浆气化工艺经过 11 年的优化完善,已经非常成熟。但投料前置换气体的安全排放和停车后氧气管线有高浓度氧气残留,存在较大的安全隐患,气化炉排水不稳定,影响到气化炉烘炉、烧嘴安装和抽取工作的安全进行。
1 投料前置换气体的安全排放
气化主系统(气化炉、旋风分离器和水洗塔)和闪蒸系统(蒸发热水塔和酸性气分离罐)置换,是气化装置投料前的重要准备工作。检修或更换烧嘴后的主系统和闪蒸系统充满空气, 必须用惰性介质氮气将主系统的氧气置换至小于 0.2%。若不置换或置换不合格,残留氧气在系统内局部聚集,与投料后产生的高温可燃性气体混合,会形成爆炸性混合物,在燃烧室、激冷室或水洗塔内可能发生爆炸,轻者造成气化炉耐火衬里、破泡条(四喷嘴气化炉特有设计,在激冷室内安装 4 层破泡条,由多根平行排列的角铁组成,角铁两侧边缘设计成锯齿状,又称锯齿型破泡分割挡板)、水洗塔塔盘或除沫器等内件损坏,重者造成气化炉、旋风分离器和水洗塔等重要设备的损坏。
1.1 现有置换方法
气化炉单炉运行周期一般在 60~90 d,设计中均有备用炉,需定期进行倒炉操作,备用炉投料前氮气置换时,主系统和闪蒸系统置换出的氧气直接排往火炬放空管线,此时生产系统仍在继续运行,净化工段和甲醇工段等后工序单元会连续向火炬放空管线排放可燃性气体,备用炉置换出的氧气与可燃气体混合,容易形成爆炸性混合物。特别是运行气化炉中水洗塔安全阀存在内漏或运行系统压力波动造成可燃性气体大量放空时,高温可燃性气体进入火炬管线,会造成火炬管线爆炸或主火炬损坏事故,存在极大安全隐患。
1.2 置换排放改造
根据投料前和停车后置换....