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1、結(jié)塊原因
·煤灰熔點(diǎn)過(guò)低:煤的灰分在高溫下會(huì)發(fā)生軟化和熔融,如果煤灰的熔點(diǎn)過(guò)低,在氣化爐的操作溫度下就容易形成液態(tài)或半液態(tài)的灰渣,這些灰渣相互粘連、聚集,最終形成結(jié)塊。
·操作溫度過(guò)高:氣化爐內(nèi)溫度過(guò)高會(huì)使煤灰處于過(guò)度熔融狀態(tài),增加了灰渣的粘性,使其更容易相互粘結(jié)在一起形成結(jié)塊。
·氧煤比失調(diào):氧氣與煤的比例是影響氣化反應(yīng)的關(guān)鍵因素。當(dāng)氧煤比過(guò)高時(shí),會(huì)導(dǎo)致氣化反應(yīng)過(guò)于劇烈,局部溫度過(guò)高,從而促使灰渣熔融結(jié)塊;而氧煤比過(guò)低,又會(huì)使反應(yīng)不完全,產(chǎn)生的熱量不足,無(wú)法使灰渣順利排出,也可能導(dǎo)致結(jié)塊。
·煤質(zhì)變化:如果入爐煤的粒度、水分、灰分等性質(zhì)發(fā)生較大變化,也可能影響氣化爐內(nèi)的反應(yīng)和排渣情況
2、,增加結(jié)塊的可能性。比如,煤的粒度不均勻,細(xì)粉過(guò)多,會(huì)使氣化反應(yīng)不均勻,局部容易產(chǎn)生高溫結(jié)塊。
·排渣不暢:氣化爐的排渣系統(tǒng)出現(xiàn)故障,如排渣口堵塞、排渣速度過(guò)慢等,會(huì)導(dǎo)致灰渣在爐內(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng),積聚在一起形成結(jié)塊。
結(jié)塊危害
·影響氣化爐的正常運(yùn)行:結(jié)塊會(huì)導(dǎo)致氣化爐內(nèi)的氣流分布不均勻,使氣化反應(yīng)不穩(wěn)定,影響煤氣的產(chǎn)量和質(zhì)量。嚴(yán)重時(shí),結(jié)塊可能會(huì)堵塞氣化爐的通道,導(dǎo)致生產(chǎn)中斷。
·損壞設(shè)備:結(jié)塊的形成會(huì)使氣化爐的內(nèi)壁和部件受到不均勻的熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力,加速設(shè)備的磨損和腐蝕,降低設(shè)備的使用壽命。
·增加安全風(fēng)險(xiǎn):結(jié)塊在氣化爐內(nèi)可能會(huì)突然掉落,砸壞爐內(nèi)的襯里和其他設(shè)備,甚至引發(fā)安全事故。此外
3、,結(jié)塊還可能導(dǎo)致氣化爐內(nèi)壓力波動(dòng),增加爆炸等安全風(fēng)險(xiǎn)。
結(jié)塊危害
·影響氣化爐的正常運(yùn)行:結(jié)塊會(huì)導(dǎo)致氣化爐內(nèi)的氣流分布不均勻,使氣化反應(yīng)不穩(wěn)定,影響煤氣的產(chǎn)量和質(zhì)量。嚴(yán)重時(shí),結(jié)塊可能會(huì)堵塞氣化爐的通道,導(dǎo)致生產(chǎn)中斷。
·損壞設(shè)備:結(jié)塊的形成會(huì)使氣化爐的內(nèi)壁和部件受到不均勻的熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力,加速設(shè)備的磨損和腐蝕,降低設(shè)備的使用壽命。
·增加安全風(fēng)險(xiǎn):結(jié)塊在氣化爐內(nèi)可能會(huì)突然掉落,砸壞爐內(nèi)的襯里和其他設(shè)備,甚至引發(fā)安全事故。此外,結(jié)塊還可能導(dǎo)致氣化爐內(nèi)壓力波動(dòng),增加爆炸等安全風(fēng)險(xiǎn)。
解決措施
·優(yōu)化煤種選擇和配煤:根據(jù)氣化爐的特點(diǎn)和工藝要求,選擇合適的煤種,并通過(guò)配煤的方式來(lái)調(diào)整煤的
4、性質(zhì),使煤灰的熔點(diǎn)、粒度等指標(biāo)符合氣化要求。
·嚴(yán)格控制操作參數(shù):精確控制氣化爐的操作溫度、氧煤比、壓力等參數(shù),確保氣化反應(yīng)在穩(wěn)定的條件下進(jìn)行??赏ㄟ^(guò)安裝先進(jìn)的溫度、壓力監(jiān)測(cè)設(shè)備,實(shí)時(shí)監(jiān)控爐內(nèi)情況,及時(shí)調(diào)整操作參數(shù)。
·加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)和排渣管理:定期對(duì)氣化爐進(jìn)行檢查和維護(hù),清理爐內(nèi)的積渣和結(jié)垢,確保排渣系統(tǒng)的正常運(yùn)行。同時(shí),優(yōu)化排渣操作,控制合適的排渣速度,避免灰渣在爐內(nèi)積聚。
·采用添加劑:在煤中添加適量的添加劑,如石灰石、白云石等,可以調(diào)節(jié)煤灰的熔點(diǎn)和粘度,降低結(jié)塊的可能性。
煤質(zhì)控制
·嚴(yán)格篩選煤種:優(yōu)先選擇灰熔點(diǎn)高、灰分低、揮發(fā)分適中的煤種。一般來(lái)說(shuō),灰熔點(diǎn)高于?1350℃的煤
5、更有利于防止結(jié)塊,如某些無(wú)煙煤和貧煤。同時(shí),要避免使用灰分過(guò)高(超過(guò) 40%)的煤,因?yàn)楦呋曳置簳?huì)增加灰渣量,提高結(jié)塊風(fēng)險(xiǎn)。
·精確配煤操作:通過(guò)將不同煤種按照一定比例混合,使混合煤的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到氣化爐的最佳要求。例如,將灰熔點(diǎn)較低但反應(yīng)活性好的煤與灰熔點(diǎn)較高但反應(yīng)活性稍差的煤進(jìn)行合理搭配,可在保證氣化效率的同時(shí),降低結(jié)塊可能性。配煤時(shí)需精確控制各煤種的比例,可采用在線煤質(zhì)分析儀器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)煤質(zhì)變化,以便及時(shí)調(diào)整配煤方案。
·控制煤的粒度:確保入爐煤的粒度均勻,避免出現(xiàn)過(guò)多的細(xì)粉或過(guò)大的顆粒。一般來(lái)說(shuō),氣化爐適宜的煤粒度范圍在?6-50mm。可采用振動(dòng)篩等設(shè)備對(duì)煤進(jìn)行篩選,去除不符合粒度要求
6、的部分。
操作優(yōu)化
·精準(zhǔn)控制溫度:根據(jù)煤種和氣化工藝的特點(diǎn),確定合理的氣化溫度范圍,并嚴(yán)格控制。一般水煤漿氣化爐的操作溫度在?1300-1400℃,干煤粉氣化爐的操作溫度在 1400-1500℃??赏ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)氧氣流量、煤漿濃度等手段來(lái)精確控制爐溫,同時(shí)安裝多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)時(shí)掌握爐內(nèi)溫度分布,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理局部過(guò)熱問(wèn)題。
·合理調(diào)整氧煤比:根據(jù)煤的反應(yīng)活性和氣化爐的負(fù)荷,優(yōu)化氧煤比。通常,對(duì)于反應(yīng)活性較高的煤,氧煤比可適當(dāng)降低;而對(duì)于反應(yīng)活性較低的煤,則需要適當(dāng)提高氧煤比。在實(shí)際操作中,要通過(guò)試驗(yàn)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),確定不同煤種和負(fù)荷下的最佳氧煤比,并通過(guò)先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行精確調(diào)節(jié)。
7、·穩(wěn)定系統(tǒng)壓力:保持氣化爐內(nèi)壓力穩(wěn)定,避免壓力大幅波動(dòng)。一般氣化爐的操作壓力在?4-6MPa,壓力波動(dòng)范圍應(yīng)控制在 ±0.2MPa 以內(nèi)??赏ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)氣化爐的進(jìn)出口閥門(mén)、穩(wěn)定氣源供應(yīng)等方式來(lái)維持系統(tǒng)壓力穩(wěn)定。
·優(yōu)化氣體流速:控制合適的氣體流速,使?fàn)t內(nèi)氣流分布均勻,避免出現(xiàn)局部氣流過(guò)大或過(guò)小的情況。合適的氣體流速可以促進(jìn)氣化反應(yīng)的均勻進(jìn)行,減少結(jié)塊的可能性。一般來(lái)說(shuō),氣化爐內(nèi)的氣體流速在?0.5-1.5m/s 之間??赏ㄟ^(guò)調(diào)整氣化爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和操作參數(shù),如增加氣體分布器、優(yōu)化爐體形狀等,來(lái)改善氣流分布。
設(shè)備維護(hù)
·定期檢查氣化爐:制定詳細(xì)的設(shè)備檢查計(jì)劃,定期對(duì)氣化爐的內(nèi)壁、耐火材料、噴嘴
8、、攪拌器等部件進(jìn)行檢查。檢查周期一般為每月一次小檢查,每半年一次大檢查。重點(diǎn)檢查耐火材料是否有磨損、剝落,噴嘴是否堵塞、磨損,攪拌器是否運(yùn)行正常等,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在問(wèn)題。
·清潔排渣系統(tǒng):確保排渣系統(tǒng)的暢通是預(yù)防結(jié)塊的重要環(huán)節(jié)。定期清理排渣口、渣鎖斗等部位的積渣,防止渣塊堆積??刹捎酶邏核畼寷_洗、機(jī)械清渣等方式進(jìn)行清理,同時(shí)要檢查排渣系統(tǒng)的閥門(mén)、刮板等部件是否正常工作,如有損壞及時(shí)更換。
·監(jiān)測(cè)儀表校準(zhǔn):溫度、壓力、流量等監(jiān)測(cè)儀表的準(zhǔn)確與否直接影響到氣化爐的操作控制。定期對(duì)這些儀表進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù),確保其測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。校準(zhǔn)周期一般為每季度一次,可采用標(biāo)準(zhǔn)儀器對(duì)儀表進(jìn)行校準(zhǔn),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)維修或更換。
添加劑使用
·選擇合適添加劑:根據(jù)煤質(zhì)特點(diǎn)和氣化工藝要求,選擇合適的添加劑。常用的添加劑有石灰石、白云石、氧化鎂等。例如,對(duì)于灰熔點(diǎn)較低的煤,可添加石灰石來(lái)提高灰熔點(diǎn);對(duì)于粘性較大的灰渣,可添加氧化鎂來(lái)降低灰渣的粘度。
·控制添加量:添加劑的添加量要根據(jù)煤質(zhì)和氣化情況進(jìn)行合理控制。一般來(lái)說(shuō),石灰石的添加量在?5%-10%,氧化鎂的添加量在 2%-5%。過(guò)多的添加劑可能會(huì)影響氣化反應(yīng)的效率和煤氣質(zhì)量,過(guò)少則達(dá)不到預(yù)防結(jié)塊的效果??赏ㄟ^(guò)試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐,確定最佳的添加劑添加量。