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氣化裝置采用GE水煤漿加壓氣化技術(shù),本技術(shù)采用氣化爐頂部單燒嘴設(shè)計,60% 的水煤漿和高壓氧氣通過燒嘴入爐燃燒,爐膛溫度1200°C~ 1300°C, 燃燒反應(yīng)產(chǎn)生的合成氣沿著下降管進入激冷室水浴后沿上升管經(jīng)折流板出氣化爐進入下游進化裝置處理。同時,系統(tǒng)產(chǎn)生的黑水送入閃蒸系統(tǒng),通過閃蒸、沉降達(dá)到閃蒸汽、熱量回收,灰水再生重復(fù)利用達(dá)到節(jié)能降耗的目的,產(chǎn)生的出渣、細(xì)渣送出界外。氣化裝置壓力高、溫度高、介質(zhì)沖刷嚴(yán)重、腐蝕性強,工況嚴(yán)苛,儀表設(shè)備故障頻繁。因部分儀表設(shè)備原始選型、材質(zhì)等問題導(dǎo)致合成氣等易燃易爆介質(zhì)外漏、內(nèi)漏、高壓竄低壓等風(fēng)險偏高,針對氣化裝置頻繁出現(xiàn)故障的關(guān)鍵設(shè)備進行技術(shù)攻關(guān),是保障氣化爐長穩(wěn)安滿優(yōu)的必要條件。
針對氣化裝置出現(xiàn)的故障的解決方案
1、針對氣化爐摻燒工況以及水煤漿自身特點,如何解決煤漿流量的測量難題,從而為氣化爐安穩(wěn)長滿優(yōu)運行提供保障氣化爐采用60%的水煤漿與高壓氧氣入爐燃燒,水煤漿介質(zhì)成分復(fù)雜、脈動信號強烈、測量難度大。在這種復(fù)雜工況下,行業(yè)內(nèi)優(yōu)選的測量方式還是電磁流量計,電磁流量計雖然大多數(shù)時間內(nèi)滿足了氣化裝置水煤漿流量的測量要求,但是也存在很多問題,經(jīng)過多年使用總結(jié)出了- -些提升電磁流量計穩(wěn)定運行的方法。
水煤漿電磁流量計是氣化裝置非常關(guān)鍵的測量設(shè)備,首先氣化爐水煤漿電磁流量計三取中間值參與氧煤比控制,其次氣化爐水煤漿電磁流量計三取二參與氣化爐聯(lián)鎖邏輯停車。所以,對水煤漿電磁流量計測量的及時性、準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性提出了較高要求,這些性能指標(biāo)也是選型時重點考慮的因素。
1.1水煤漿電磁流量計存在的主要問題
1)測量值失真現(xiàn)象嚴(yán)重
在氣化爐實際正常運行過程中,水煤漿電磁流量計經(jīng)常出現(xiàn)實際值與測量值偏差大、零點漂移、波動大等測量值失真現(xiàn)象。水煤漿電磁流量計存在波動、測量值不穩(wěn)定等問題直接會影響氣化爐的正常操作,由于此問題曾經(jīng)引發(fā)過氣化爐誤停車的事故。
2、對實際流量變化測量響應(yīng)的速度慢
氣化爐對水煤漿流量測量的及時性是有較高要求的,因為這關(guān)系氣化爐的正常安全行。通過搜集氣化爐水煤漿電磁流量計實際運行過程中的測量數(shù)據(jù),進行分析后發(fā)現(xiàn),水煤漿電磁流量計在實際擾動發(fā)生的情況下,測量值的變化比實際流量的變化滯后約25s。這意味著實際的水煤漿流量降低時,測量值并沒有很及時快速地反映實際流量降低的變化。這個現(xiàn)象就比較可怕,因為在固定氧煤比的控制策略下,煤漿流量測量值在滯后的這段時間沒有變化,那么氧氣流量也不會變化,而實際的煤漿流量已經(jīng)降低,這會導(dǎo)致氣化爐過氧,嚴(yán)重時存在爆炸的安全隱患。
3、煤漿質(zhì)量造成測量擾動氣化裝置煤漿流量計測量介質(zhì)為水煤漿和含污泥廢水、MTO廢堿液,普通型流量計受水煤漿中含有固體顆粒對電極的撞擊、油膜干擾、絮狀干擾,會產(chǎn)生脈沖和噪聲干擾,波動比較大,同時水煤漿流量參與氧煤比計算并聯(lián)鎖停車,影響氣化爐的長周期穩(wěn)定運行。
1.2針對以上水煤漿電磁流量計存在的問題,進行原因分析并提出解決方案
電磁流量計在測量水煤漿時出現(xiàn)測量值失真、測量響應(yīng)速度慢的原因有很多,如:安裝不符合規(guī)范、接地不符合要求、參數(shù)設(shè)置不合理,高壓煤漿泵(往復(fù)泵)對煤漿流量測量的影響,摻燒工況對煤漿流量測量的影響,煤漿成分的變化等。下面就影響水煤漿流量測量的主要原因分析如下: .
1)電磁干擾
高壓煤漿泵廠房內(nèi)有很多動設(shè)備的大電機,電機的運行會釋放大量的電磁信號,電磁流量計對周圍的電磁信號很敏感,因為電磁流量計的測量信號很微弱,-般只有2.5mV ~ 8mV。所以,對電磁流量計的要求,工作接地必須要可靠、牢固,符合接地規(guī)范的要求。
2)高壓煤漿泵
高壓煤漿泵的運行穩(wěn)定與否對煤漿流量的測量有很大影響。因為高壓煤漿泵是往復(fù)泵,在正常運行過程中煤漿流體呈規(guī)律的脈動流,脈動較小,容易過濾。當(dāng)高壓煤漿泵故障運行時,煤漿流體會出現(xiàn)較大脈動,脈動流會造成煤漿流量測量值的大幅波動。所以,在平時高壓煤漿泵運行過程中,及時巡檢,發(fā)現(xiàn)異常及時處理。
3)煤漿成分
氣化爐摻燒污泥水導(dǎo)致煤漿成分更為復(fù)雜,含有污泥水的水煤漿呈酸性,酸性的水煤漿對電磁流量計有較強的腐蝕性,這會對煤漿流量的測量有較大影響;水煤漿中的氣泡也是對電磁流量計測量造成影響的不可視的因素;水煤漿是含固量很高的流體,固體顆粒撞擊電極產(chǎn)生的噪聲表現(xiàn)為煤漿流量測量值的波動。其解決方案如下:
①對電磁流量計的電極提出要求,使用光滑而且表面積較小的電極,可以大幅減少顆粒物撞擊電極的頻率,并且電極表面不會輕易產(chǎn)生劃痕。
②使用低噪型噪聲屏蔽新技術(shù),在電極表面采用分子級陶瓷隔離傳感器,有效屏蔽鐵屑、油膜、氣泡、絮狀物、顆粒物撞擊等測量噪聲。實踐證明,采用低噪聲型電極測量效果較好。