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Shell粉煤气化炉烧嘴罩、反应室膜式壁泄漏的判断方法及应急措施

作者:张汉侠 王 军  来源:河南煤业化工集团中原大化公司河南濮阳 
评论: 更新日期:2025年04月20日

河南煤业化工集团中原大化公司煤气化装置采用 Shell 粉煤气化工艺,由于该工艺自身的一些特点,导致生产中易发生气化炉烧嘴罩、反应室膜式壁泄漏等问题。

1 烧嘴罩泄漏烧嘴罩泄漏即烧嘴罩冷却水管内的冷却水漏入反应室。 因反应室温度高(1 400 ~1 500 ℃),漏入的水以水蒸气状态存在,发生 CO +H2O =CO2↑ +H2 ↑ -Q 反应。 烧嘴罩泄漏时:①合成气中的 CO2 和 H2 含量增加,CO 含量降低;②反应室温度降低,由反应室换热后产生的中压蒸汽产量降低;③汽包上水量与经气化炉换热后产生的蒸汽总量的差值逐渐增大;④由于合成气中飞灰在水蒸气作用下会结垢,使合成气与冷却水管内的介质换热效果变差,系统热量后移,导致湿洗单元出口合成气温度上升;⑤泄漏量变大时,干洗单元的高温高压过滤器反吹压降会降低。

2 反应室膜式壁泄漏反应室膜式壁泄漏时的现象与烧嘴罩泄漏基本相同,除上述 5 点之外,不同之处为:①因泄漏点处的压力与气化炉反应室压力相同, 均为3.9 MPa 左 右, 而 来 自 汽 包 的 冷 却 水 压 力 在5.1 MPa 左右,进入激冷段的冷却水流量变大;②激冷段的水汽密度变大。

3 应急措施在泄漏量较小的情况下,应采取以下应急措施来稳定生产。

(1)因泄漏量产生的蒸汽已满足生产需求,故停煤烧嘴用蒸汽。

(2)适当提高氧煤比,从而提高气化炉反应室温度,避免反应室温度过低而造成气化炉堵渣。

(3)增大湿洗单元合成气出口阀门开度,提高返回的激冷气流量,以降低气化炉内的合成气温度,从而降低湿洗单元出口合成气温度。

(4)提高激冷气压缩机的转速,以增加激冷气气量。

(5)降低汽包压力,以减小汽包与气化炉的压力差对泄漏点处的影响。当反应室产生的蒸汽量几乎为零时,说明气化炉烧嘴罩、反应室膜式壁泄漏量已较大,此时应作停车处理。

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