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摘要：对甲醇运行部GE气化试车生产阶段气化炉粗渣排放分离系统多次出现的堵渣现象进行梳理总结，结合堵渣时的处理方法，对气化堵渣现象进行排除。
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中国石化长城能源化工宁夏有限公司宁东能源化工基地120万吨煤基多联产项目甲醇运行部气化采用美国GE公司德士古水煤浆加压气化技术，以烟煤为原料年生产甲醇50万吨、氢气1.2万吨、一氧化碳10万吨一体化项目，其中甲醇和一氧化碳作为园区醋酸项目的原料，氢气作为园区BDO项目的原料。气化装置采用二备一的运行方式，气化压力6.5MPa，日处理原料煤3300t；关键设备和阀门采用进口，其他设备国产，整个装置设计理念先进，配置合理，施工良好。气化装置于2012年12月份完成原始烘炉，2013年3月份进入试车期，2013年8月份吹扫气密水联运，10月份具备投料条件。于2014年1月18号投料成功。至此，整个气化区域三台气化炉均压达到设计指标，但是在气化炉运行过程气化炉粗渣排放系统出现了多次堵渣，轻者是气化炉减负荷运行，在堵渣严重时，甚至造成了气化炉的非计划停车，是园区的正常生产受到很大影响。本文就气化炉出现锁斗堵渣时的判断处理进行说明。
1 粗渣排渣系统的组成：
气化炉的粗渣排放系统的组成气化炉的粗渣排放系统由渣收集系统和粗渣排出系统组成；渣收集系统包括锁斗、锁斗冲洗水罐、锁斗循环泵以及相关的阀门仪表组成；渣排出系统由渣池、捞渣机和渣池泵组成。其中锁斗部分的粗渣收集系统采用DCS顺序控制，在投顺序控制的时候按照预设好的步序进行，锁斗顺序控制是锁斗的重点。
2 气化炉锁斗堵渣时的现象：
锁斗发生堵渣只，只要中控操作人员监盘仔细认真，就能够及时发现。锁斗发生堵渣的现象对于GE水煤浆加压气化出现的可能性很大，发生堵渣主要在气化炉锥低破渣机上部，最主要的原因是气化炉操作异常产生块渣或者片渣在破渣机部架桥或者气化炉长时间不排渣，颗粒状渣在破渣机里面堆积造成堵渣，这两种情况都是渣的排放通道堵塞引起的。在讨论锁斗堵渣时一般就是说破渣机或者破渣机上部架桥引起的堵渣。对于此类堵渣通过开车一年多的运行，气化操作人员积累了足够的判断和处理经验。
在锁斗堵渣时可以从以下现象进行判断：
（1）气化炉与锁斗压差变小。气化炉运行正常时，气化炉与锁斗压差稳定，压差为0.15MPa。当发生堵渣或者气化炉出现排渣不畅时，这个压差会变小，但气化炉恢复正常以后，短时间内气化炉内积累的渣大量排出，会导致压差变大。此压差的两块取压点分别位于气化炉燃烧室取压管上和锁斗取压管上，此压差还会根据气化炉运行期间渣口大小变化、下降管刮渣情况、合成气出口管线积灰情况影响，在判断锁斗堵渣，压差只能作为其中判断条件之一。
（2）锁斗罐体上下测温点温度差变小。在锁斗罐体直筒段上安装有两个测温热电偶，用于判断锁斗运行情况。正常情况下在锁斗刚刚进去收渣状态时，锁斗上下测温点温度基本一样，温差较小，随着锁斗收渣时间的延长，锁斗上下部温度逐渐升高，但总是锁斗下部温度高于上部温度，在锁斗进入排渣前，上下部温差在2-3℃。当锁斗发生堵渣，锁斗在收渣过程这中收集的渣量减少甚至是没有收集到渣，此时会表现为锁斗上下部温差减小，甚至出现上部温度高于下部温度的现象。
（3）捞渣机电流周期性变化趋势减小。在气化炉运行期间，通过锁斗收集的渣在锁斗排渣期间排放到渣池，渣池内的渣在渣水分离以后，黑水通过渣池泵送往灰水处理工段，粗渣通过捞渣机捞出外送渣场处理。在捞渣机捞出渣的时候捞渣机电流周期性变化，在刚刚排完渣时，捞渣机捞出的渣多，出力大，电流高，随着大量渣被捞出，捞渣机捞出渣量逐渐变小，捞渣机出力变小，电流变小。在气化炉正常运行期间，捞渣机电流随着锁斗收排渣周期呈现周期性变化，但发生锁斗堵渣，这个电流变化趋势减弱，捞渣机电流曲线波峰波谷之间差值变小，在现场观察，捞渣机刮板上没有渣或者渣量很少。
（4）锁斗循环泵出口流量变小。锁斗循环泵在锁斗收渣期间把锁斗上部的渣水输送到激冷室底部，在气化炉和锁斗之间形成水流，把激冷室底部的渣通过水流带入锁斗。在锁斗运行正常期间，锁斗循环泵出口流量稳定，锁斗循环泵出口温度和锁斗上部温度一致，但锁斗堵渣，锁斗循环泵出口流量变小，出口温度随之变化，锁斗循环泵出口流量变化可以作为判断锁斗堵渣的现象之一。
3 锁斗堵渣的原因：
气化炉运行期间，能够引起气化炉出现排渣不畅，造成锁斗堵渣的原因很多，其中不乏操作原因，但是最主要的就是下面几种。
（1）气化原料煤发生变化。煤制稳定是气化炉稳定运行的必要条件，当气化原料煤发生变化时，气化炉操作人员没有及时掌握煤质数据变化情况，尤其是煤灰熔点变化情况和煤灰粘温特性变换情况煤，没有及时的调整炉温，导致气化炉操作工况调整不及时产生块渣片渣发生堵渣。或者在气化炉操作人员调整工况过程中，调节幅度过快，气化炉炉温短时间内变化较大，造成气化炉燃烧室内刮渣脱落，形成大块大片的块渣片渣，在破渣机上部架桥，造成堵渣。
（2）仪表原因引起的堵渣。气化炉粗渣排放系统采用DCS程序控制，气化炉运行期间锁斗都是投顺控控制，按预设定好的逻辑顺序来执行，当仪表发生故障或者锁斗阀门发生故障，导致锁斗顺控逻辑长时间停用，气化炉内的渣排不出，引起堵渣。
4 锁斗发生堵渣时的处理
锁斗发生堵渣现象时，只有操作人员能够及时发现，并且采取正确有效的处理办法，基本上都能处理正常，是气化炉恢复正常生产。也有因为发现不及时或者处理措施不得当，造成堵渣问题得不到处理，气化炉长时间不排渣，最后导致气化炉非计划停车，对正常生产造成影响的。在气化炉发生堵渣时，工艺上可以采取的措施有。
（1）向生产值班长申请气化炉减负荷运行，为处理堵渣争取时间；
（2）将锁斗控制切换手动状态，把锁斗和气化炉隔离，现场反转破渣机，同时打开锁斗安全阀与入口阀之间的高压冲洗水进行反冲，反冲以后锁斗进入收渣状态观察锁斗运行情况，在发生堵渣时，只要发现及时，采取反转破渣机和高压灰水反冲都可以处理正常。若多次反转破渣机反冲以后，堵渣情况没有改善，则申请气化炉停车处理，以免随着气化炉运行时间加长，堵渣严重，停车以后处理困难。
5锁斗堵渣的预防
原料煤的入场分析检验工作，保证入场原料煤合格，灰熔点在1250℃一下。同时做好制浆工段水煤浆的灰熔点和煤灰粘温特性分析，及时把数据反映给气化操作人员，为操作提供依据。
（1）气化炉运行期间，做好气化炉运行工艺台帐，严格控制高一指标，巡检过程中检查捞渣机运行情况和捞渣机出渣情况。
（2）系统检修期间，做好锁斗系统的检修情况，是锁斗系统的泵阀门仪表指示正确，显示准确，为气化炉投料以后安稳运行提供条件。
（3）提高操作人员的责任意识和操作水平，加强监盘巡检水平。能够做到及时的发现生产异常问题，并且采取有效措施及时处理问题。
（4）对于锁斗堵渣等锁斗故障问题，车间制定事故预案，在故障状态下，能够及时按照预案处理。
6 总结
对于GE水煤浆加压气化而言，粗渣排渣系统是其重要组成部分，粗渣排放系统的稳定可靠运行对于实习气化炉的稳定运行很重要，粗渣排放系统中锁斗采取DCS顺序控制，正常生产时，一般采取顺序控制，只有出现阀门仪表等故障时，才切换到手动控制。平时应监控好锁斗运行情况，密切注意锁斗温度、锁斗循环泵出口流量温度、气化炉锁斗压差、捞渣机电流变化趋势以及捞渣机的出渣量变化情况，切不可因为锁斗投顺控控制就放松监控或者不监控，是能够及时发现的异常没有及时发现。锁斗堵渣大部分是原料煤变换工况调整不及时和工况调整过快，气化炉炉温短时间大幅度波动造成的。所以气化炉操作人员应及时掌握气化炉水煤浆的分析数据，及时调整工况，调整工况时，应缓慢稳定进行，维持气化炉工况稳定，实现操作的平稳过渡。
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2015-2018