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1、結(jié)塊原因
·煤灰熔點過低:煤的灰分在高溫下會發(fā)生軟化和熔融,如果煤灰的熔點過低,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。
·操作溫度過高:氣化爐內(nèi)溫度過高會使煤灰處于過度熔融狀態(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)氧煤比過高時,會導(dǎo)致氣化反應(yīng)過于劇烈,局部溫度過高,從而促使灰渣熔融結(jié)塊;而氧煤比過低,又會使反應(yīng)不完全,產(chǎn)生的熱量不足,無法使灰渣順利排出,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,細粉過多,會使氣化反應(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、排渣速度過慢等,會導(dǎo)致灰渣在爐內(nèi)停留時間過長,積聚在一起形成結(jié)塊。
結(jié)塊危害
·影響氣化爐的正常運行:結(jié)塊會導(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。嚴重時,結(jié)塊可能會堵塞氣化爐的通道,導(dǎo)致生產(chǎn)中斷。
·損壞設(shè)備:結(jié)塊的形成會使氣化爐的內(nèi)壁和部件受到不均勻的熱應(yīng)力和機械應(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:結(jié)塊在氣化爐內(nèi)可能會突然掉落,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,增加爆炸等安全風(fēng)險。
結(jié)塊危害
·影響氣化爐的正常運行:結(jié)塊會導(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。嚴重時,結(jié)塊可能會堵塞氣化爐的通道,導(dǎo)致生產(chǎn)中斷。
·損壞設(shè)備:結(jié)塊的形成會使氣化爐的內(nèi)壁和部件受到不均勻的熱應(yīng)力和機械應(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:結(jié)塊在氣化爐內(nèi)可能會突然掉落,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,增加爆炸等安全風(fēng)險。
解決措施
·優(yōu)化煤種選擇和配煤:根據(jù)氣化爐的特點和工藝要求,選擇合適的煤種,并通過配煤的方式來調(diào)整煤的
4、性質(zhì),使煤灰的熔點、粒度等指標符合氣化要求。
·嚴格控制操作參數(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)定的條件下進行。可通過安裝先進的溫度、壓力監(jiān)測設(shè)備,實時監(jiān)控爐內(nèi)情況,及時調(diào)整操作參數(shù)。
·加強設(shè)備維護和排渣管理:定期對氣化爐進行檢查和維護,清理爐內(nèi)的積渣和結(jié)垢,確保排渣系統(tǒng)的正常運行。同時,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)煤灰的熔點和粘度,降低結(jié)塊的可能性。
煤質(zhì)控制
·嚴格篩選煤種:優(yōu)先選擇灰熔點高、灰分低、揮發(fā)分適中的煤種。一般來說,灰熔點高于?1350℃的煤
5、更有利于防止結(jié)塊,如某些無煙煤和貧煤。同時,要避免使用灰分過高(超過 40%)的煤,因為高灰分煤會增加灰渣量,提高結(jié)塊風(fēng)險。
·精確配煤操作:通過將不同煤種按照一定比例混合,使混合煤的各項指標達到氣化爐的最佳要求。例如,將灰熔點較低但反應(yīng)活性好的煤與灰熔點較高但反應(yīng)活性稍差的煤進行合理搭配,可在保證氣化效率的同時,降低結(jié)塊可能性。配煤時需精確控制各煤種的比例,可采用在線煤質(zhì)分析儀器實時監(jiān)測煤質(zhì)變化,以便及時調(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)過多的細粉或過大的顆粒。一般來說,氣化爐適宜的煤粒度范圍在?6-50mm??刹捎谜駝雍Y等設(shè)備對煤進行篩選,去除不符合粒度要求
6、的部分。
操作優(yōu)化
·精準控制溫度:根據(jù)煤種和氣化工藝的特點,確定合理的氣化溫度范圍,并嚴格控制。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℃。可通過調(diào)節(jié)氧氣流量、煤漿濃度等手段來精確控制爐溫,同時安裝多點溫度監(jiān)測系統(tǒng),實時掌握爐內(nèi)溫度分布,及時發(fā)現(xiàn)并處理局部過熱問題。
·合理調(diào)整氧煤比:根據(jù)煤的反應(yīng)活性和氣化爐的負荷,優(yōu)化氧煤比。通常,對于反應(yīng)活性較高的煤,氧煤比可適當(dāng)降低;而對于反應(yīng)活性較低的煤,則需要適當(dāng)提高氧煤比。在實際操作中,要通過試驗和運行經(jīng)驗,確定不同煤種和負荷下的最佳氧煤比,并通過先進的自動化控制系統(tǒng)進行精確調(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。一般氣化爐的操作壓力在?4-6MPa,壓力波動范圍應(yīng)控制在 ±0.2MPa 以內(nèi)??赏ㄟ^調(diào)節(jié)氣化爐的進出口閥門、穩(wěn)定氣源供應(yīng)等方式來維持系統(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)局部氣流過大或過小的情況。合適的氣體流速可以促進氣化反應(yīng)的均勻進行,減少結(jié)塊的可能性。一般來說,氣化爐內(nèi)的氣體流速在?0.5-1.5m/s 之間。可通過調(diào)整氣化爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計和操作參數(shù),如增加氣體分布器、優(yōu)化爐體形狀等,來改善氣流分布。
設(shè)備維護
·定期檢查氣化爐:制定詳細的設(shè)備檢查計劃,定期對氣化爐的內(nèi)壁、耐火材料、噴嘴
8、、攪拌器等部件進行檢查。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,攪拌器是否運行正常等,及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在問題。
·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、機械清渣等方式進行清理,同時要檢查排渣系統(tǒng)的閥門、刮板等部件是否正常工作,如有損壞及時更換。
·監(jiān)測儀表校準:溫度、壓力、流量等監(jiān)測儀表的準確與否直接影響到氣化爐的操作控制。定期對這些儀表進行校準和維護,確保其測量數(shù)據(jù)的準確性。校準周期一般為每季度一次,可采用標準儀器對儀表進行校準,發(fā)現(xiàn)問題及時維修或更換。
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,對于灰熔點較低的煤,可添加石灰石來提高灰熔點;對于粘性較大的灰渣,可添加氧化鎂來降低灰渣的粘度。
·控制添加量:添加劑的添加量要根據(jù)煤質(zhì)和氣化情況進行合理控制。一般來說,石灰石的添加量在?5%-10%,氧化鎂的添加量在 2%-5%。過多的添加劑可能會影響氣化反應(yīng)的效率和煤氣質(zhì)量,過少則達不到預(yù)防結(jié)塊的效果??赏ㄟ^試驗和生產(chǎn)實踐,確定最佳的添加劑添加量。