关键词：德士古煤气化；装置；运行问题；探讨
前言
德士古水煤浆加压气化是一种气流床加压气化技术，氧气和煤浆通过特制的工艺烧嘴，混合后喷入气化炉内。在炉内水煤浆和氧气发生不完全氧化还原反应产生水煤气，为达到较高的转化率，采用部分氧化释放热能，维持气化炉在煤灰熔点温度以上反应，以满足液态排渣的需要，反应温度根据煤种不同一般为1250～1300℃，气化炉操作压力在3．9MPa左右。
1德士古煤气化装置介绍
德士古水煤浆加压气化是煤气化工艺技术的典型应用，德士古煤气化装置是将水煤浆气化的生产装置，对煤种的适应性比较广。针对灰分低、灰熔点低、黏温特性好的煤，特别适合德士古煤气化装置。德士古气化炉的应用，以水煤浆为原料，应用流化床气化工艺技术措施，广泛应用于煤化工生产并获得较好的生产效率。我国德士古气化炉更多地应用于水煤浆的气化生产中，对水煤浆的参数需要有具体的要求，才能满足德士古气化炉生产的技术要求。水煤浆的浓度关系到德士古气化工艺的正常运行，属于重要的生产参数，煤的颗粒直径越小，水煤浆的浓度就会增大，黏度越大，碳的转化率就越高，气化率也越高。因此，有效控制水煤浆的浓度，就能够达到更高的生产条件，提高德士古煤气化工艺的效益。不同的煤种具有不同的要求，需要通过实验室的研究，选择最佳的水煤浆的浓度，达到预期的生产目标。煤种的总水分包括内在的水分和外在的水分。外在的水分为煤在存储过程中，煤粉表面的水分含量，对德士古气化工艺没有影响，只不过外在的水分含量越高，相应的增加了运输成本。内在的水分含量则越低越好，如果水分含量高，会加剧氧气的消耗，降低水煤浆的浓度，影响到水煤浆气化的效率，也影响到煤气化工艺的顺利实施。煤种的挥发成分和碳的含量。煤中的挥发成分含量越高越好，能够提高煤气化的效率，提高碳的转化率，但是挥发程度太高，极易引起煤的自燃，存在安全隐患。煤中碳的含量越高越好，能够更多地转化为水煤气，为煤化工生产提供可靠的原料。煤中的灰分。虽然不直接参与煤气化反应，但是消耗气化反应热，如果灰分含量高，煤粉的发热量就越低，形成水煤浆的性能差，影响到煤气化工艺的顺利实施。灰熔点，又称为煤灰熔融性。它与原料中灰分组成有关，灰分中三氧化二铝、二氧化硅含量高，灰熔点高；三氧化二铁、氧化钙和氧化镁含量越高，灰熔点越低。原料灰熔点是影响气化操作的主要因素。煤粉的化学组成元素中，碳的含量越高，对煤气化工艺越有利，其他元素的含量越低越好，才能保证煤气化生产的效率。为了提高德士古气化炉的气化温度和气化效率，应用较少的生产时间，较高法温度条件，达到液态排渣的效果，操作温度适应德士古气化工艺的技术要求，一般需要控制在1300℃左右，当煤的灰熔点高于这个温度的时候，需要借助于助溶剂，才能满足生产的条件。而对气化炉的压力控制，压力越高，越容易提高气化率，但是必须考虑生产设备的耐压特性，防止发生爆炸事故，保证煤化工生产的安全。氧煤比是煤气化工艺生产中的耗氧量与煤中碳消耗量之比，比值越大，消耗氧的量越多，引起煤气化工艺的成本增加，在实际生产运行过程中，需要综合考虑，确定合理的氧煤比，达到最佳的生产效率。德士古气化炉是将水煤浆作为进料，经过流化床生产工艺技术措施，获得水煤气的生产装置。水煤浆通过氧化剂的作用由喷嘴直接进入气化炉，瞬间气化，得到水煤气。设备结构简单，操作方便，产物的甲烷含量低，有利于生成甲醇与氨。能够得到压力很高的粗煤气，后续的除灰系统比较简化，降低煤气化生产工艺的成本，具有广阔的发展前景。德士古煤气化装置对煤种的适应范围特别广泛，有利于生产厂家就近选择煤种，降低煤化工生产成本。产生的气体有效成分高，排渣污染程度低，废水处理简单，达到安全环保技术要求，有助于煤化工生产顺利实施。碳的转化率高，气化炉的生产能力强，达到煤化工生产的技术要求。
2磨煤系统
2.1磨机主轴承温度高
原因:①循环油供油量少或油质变坏;②冷却循环水温度高或循环水水量小;③轴及轴瓦配合不协调;④磨机长时间空负荷运转。
处理措施:①加大供油量或更换新油;②降低循环水温度或增大循环水量;③停车查找原因并检修;④及时投加物料减少空转时间。
2.2乱棒
原因:①磨机未及时冲洗干净;②停车未按要求盘车。
处理措施:停车及时冲洗干净磨机，按要求盘车。
2.3磨机进煤量低
原因:①煤仓架桥或下料口堵;②煤称量给料机故障;③磨机进口溜槽堵。
处理措施:①启动振荡器敲打煤仓锥部，疏通下料口;②检查煤称量给料机;③停煤称量给料机并清除杂物。
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2.4磨机给水低
原因:①研磨水流量调节阀故障;②供水系统出现故障。
处理措施:①检修研磨水流量调节阀;②检查处理供水系统故障。
2.5磨机给水高
原因:研磨水流量调节阀故障。
处理措施:检修研磨水流量调节阀。
3煤浆制备系统
3.1煤浆黏度大
原因:①添加剂用量不当;②煤浆粒度变细;③浓度过高。
处理措施:①调整添加剂用量;②降低浓度。
3.2煤浆管道堵塞
原因:①管内物料停留时间过长;②管内进入较大杂物。
处理措施:①加水疏通管道;②拆检疏通管道。
3.3煤浆粒度变粗
原因:①加煤量太多;②钢棒级配不合理;③煤质发生变化;④滚筒筛的筛网破。
处理措施:①减少进料量;②调整钢棒级配;③上报调度处理;④换筛网。
3.4煤浆粒度变细
原因:①给料量太少;②钢棒级配不合理;③煤质发生变化。
处理措施:①增加给料量;②调整钢棒级配;
③上报调度处理。
4气化系统
4.1氧气流量不正常
原因:①烧嘴压差变化不正常;②氧气压力不正常;③下游粗煤气压力突变;④调节阀故障。
处理措施:①调节氧气、煤浆流量;②调节负荷;必要时停车;③联系调度处理;检查氧气管线是否有泄漏，调节氧气流量，维持正常操作温度;④检查下游操作情况;⑤调节氧煤比;检修调节阀。
4.2激冷水流量低
原因:①激冷水泵打量不足;②激冷环堵;③激冷水过滤器压差升高;④激冷水管线堵。
处理措施:①检查激冷水泵;②若流量低，打开去气化炉补充灰水调节阀;③检查激冷水泵出口压力待停车后，消堵;④切换激冷水过滤器;⑤检查，停车后清洗管线。
4.3烧嘴压差高
原因:①烧嘴堵塞或损坏;②煤浆流量增加;③煤浆流动性差;④气化炉压力骤降;⑤炉头煤浆管线堵。
处理措施:①减负荷;必要时停车换烧嘴;②减少煤浆量，调节氧气量;③调整煤浆性能;④维持炉内温度稳定;⑤调整工况;待停车后处理。
4.4气化炉炉温低
原因:①氧气流量偏低;②煤浆流量增加;③煤浆浓度升高;④氧气纯度下降;⑤热电偶损坏。
处理措施:①检查CH4含量及其它气体成分变化情况;②逐渐增加氧气流量，检查氧气压力;③减少煤浆流量，检查煤浆泵;④提高氧煤比;⑤检查煤浆槽中煤浆浓度，调整磨机给料量;⑥联系调度，提高氧气纯度;⑦增加氧气量，提高炉温;⑧检查其他热电偶;⑨通过气体组分变化、粗煤气出口温度、渣样及气化炉压差判断炉温高低。
结束语
通过对德士古煤气化装置运行问题的研究，保证煤气化装置的正常运行，达到煤化工生产的经济效益。解决各种故障问题，对德士古煤气化生产装置进行更新改造，使其适应煤化工生产的技术要求，获得最佳的生产效率。
参考文献：
[1]张衡.德士古煤气化工艺烧嘴的改造[J].山东工业技术，2014（7）：30-31.
[2]毛凯，谷海棠，宁岳峰.德士古煤气化装置运行问题探讨[J].中国化工贸易，2015（18）.
论文作者: 王庆祥
论文发表刊物:《科学与技术》2019年18期
论文发表时间:2020/4/28
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