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ICS
1.1-20201请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由中国煤炭工业协会提出本文件由全国煤化工标准化技术委员会归口SAC/TC469本文件起草单位中国科学院工程热物理研究所、中科合肥煤气化技术有限公司本文件主要起草人朱治平、湛月平、张海霞、吕清刚、柴祯、孟广军、于旷世、高鸣in循环流化床气化炉运行导则范围1本文件规定了循环流化床气化炉及主要辅助设备的启动、运行、停炉、故障分析与处理原则等内容本文件适用于循环流化床气化炉完成调试后的日常运行,其他流化床气化炉可参考使用规范性引用文件2下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件压力容器第部分制造、检验和验收GB/T
150.44工业企业煤气安全规程GB6222深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规程GB16912压力管道规范工业管道第部分检验与试验GB/T
20801.55术语和定义3下列术语和定义适用于本文件
3.1流化床气化炉fluidized bedgasifier采用流化床作为气化反应器生产煤气的气化装置
3.2循环流化床气化炉circulatingfluidizedbedgasifier采用循环流化床作为气化反应器生产煤气的气化装置总体要求4气化炉运行之前,各类消防设施应验收合格,安全、环保设施应满足要求;气化炉使用单位应要求气化炉技术提供方提供完整的设计基础数据启动5启动前的检查
5.1气化炉检查
5.
1.1气化炉检查应符合下列要求)气化炉本体耐火材料无损坏,表面无焦渣和积灰;a)气化炉给料口、返料口、排渣口通畅,无堵塞;b)气化炉布风装置气体通道畅通无堵塞;c)气化炉法兰紧固件安装完好,管道附属设备(安全阀、爆破片)安装完好,管道保温完好;d)其他部件完好e辅助系统及设备仪表检查
5.
1.2启动前应确保以下各系统设备及仪表工作正常)煤筛分破碎系统;a)给料系统;b)排渣系统;c)除尘系统;d)煤气冷却系统;e)输灰系统;f)循环水冷却系统;g)锅炉给水系统;h)点火系统;i)供风系统;j)其他系统k管道检查
5.
1.3管道检查应包括)氧气管道;a)压缩空气管道;b)蒸汽管道;c)氮气管道;d)煤气管道;e)其他管道f气密性检查
5.
1.4按对系统进行气密性试验,加压循环流化床气化炉还应按对系统进行气密性试验,GB6222GB/T
150.4压力管道应按进行气密性检查,确认系统无泄漏,并核对流程的正确性GB2080L5启动前准备
5.2料仓内应加入启动用燃料
5.
2.
12.1点火用燃气或燃油充裕
5.
2.2气化炉炉膛内应加入床料,床料高度距布风装置出风口
5.
2.3500mm〜800mm检查装置联锁系统的状态
5.
2.4其他设备检查和准备工作
6.
2.5启动运行
5.3点火启动阶段
5.
3.1点火启动前,对气化炉炉膛进行吹扫置换,直至合格
5.
3.
1.1将一次风调整至点火风量,按照点火燃烧器的操作规程点火
5.
3.
1.22点火过程中若点火燃烧器熄灭,应立即切断燃料,查明原因再次点火前应对炉膛进行吹扫,吹
5.
3.
1.3扫合格后方可重新进行点火当炉膛底部最高温度达到所用燃料的着火点时,启动给料机投料升温升温过程中炉内应保证良
5.
3.
1.4好的流化状态升温阶段升温速率应满足气化炉耐火材料升温曲线要求
5.
3.
1.5气化调整阶段转气化前的准备如下所述
5.
3.
2.1)投运装置联锁系统;a)若气化炉有多个给料口,应确保各给料口都能够顺利给料,且料仓中燃料充裕;b)采用氧气作为气化剂时,应按对界区内的氧气管道进行置换,置换合格后将氧气通到炉c GB16912前;)对界区内的蒸汽管道进行暖管,将蒸汽通到炉前;d)将炉膛温度和炉膛压力调整至设计要求范围内;e按规定操作对煤气管道进行氮气置换,管道内氧浓度置换合格;0GB6222)其他准备工作g转气化过程如下所述)调节一次风量,应维持炉内流化速度满足设计要求;a)若气化炉设有多个给料口,宜采用两个及以上给料口同时给料;b)切换过程应及时增大给料量,由燃烧工况过渡到气化工况;c)密切关注炉膛温度,应根据炉膛温度变化情况实时调节给料量及气化剂量,避免加料过量造成炉膛d温度大幅下降,导致低温报警;)切换过程若出现给料不畅、炉膛温度明显升高的情况,应加大蒸汽量、降低空气/氧气量,将温度e控制在设定范围内;)根据床层压差变化,应实时启动排渣系统,将床层压差控制在设计要求范围内1气化运行6气化运行操作原则
1.1运行过程中应维持炉膛温度和压力稳定
1.
1.1负荷或燃料性质变化时应及时调整运行参数,保持床温、床压及流化速度在设计范围内
1.
1.2维持密相区压差在设计范围内
1.
1.3维持其他工艺参数在设计范围内
1.
1.4气化运行调节原则
1.2炉膛温度调节原则如下所述
6.
2.1)为保证气化炉安全稳定运行,炉腔最高温度一般应控制在低于气化用燃料软化温度()以a ST150c上;)负荷变化时,应及时调整给料量和气化剂量,以维持床温的稳定;b)升温调节,给料量不变时,可通过增加气化剂量升温;气化剂量不变时,可通过减小给料量来升c温;)降温调节,给料量不变时,可通过降低空气和氧气量或增大蒸汽量降温;气化剂量不变时,可通过d增大给料量来降温;)通过改变气化剂量调节温度时,应保证炉膛始终处于良好的流化状态;e)炉膛温度调节时,应细调、微调,分多次缓慢进行;f)密相区床温温差增大时,为防止流化状态恶化和结渣,应采用微调的方式适当增加一次风气化剂g量,改善炉膛流化状态,将大颗粒物料排出,待床温温差恢复正常后,再将一次风恢复到正常状态气化炉负荷调节原则如下所述
7.
2.2)负荷调节时,应缓慢调节,防止因调节幅度太大而引起系统大幅波动;a)负荷调节过程中,应维持流化风量不低于设定值,保证炉膛始终处于良好的流化状态负荷增大b时,先增加给料量,再增加气化剂量,负荷减小时,先降低气化剂量,再降低给料量气化炉压差调节原则如下所述
8.
2.3)运行过程中应维持相对稳定的床层高度;床层高度可根据风室静压、密相区床层压差来判断,床a层高度一般控制在范围内;2000mm〜3000mm)在安全性和运行稳定性得到保证的前提下,床层高度可以根据运行需要予以调整b)任何负荷工况,均应维持稳定的床压,气化炉床压可通过排渣速率进行调节c定期巡回检查
6.3运行中应对下列系统及其设备进行定期巡回检查)给料系统、排渣系统、物料循环系统等;a)气化剂供给系统、循环水系统、余热锅炉系统等b发现异常时应查明原因,对暂时不能消除的故障,应立即通知检修,同时加强监视并采取必要措施,防止故障发生自动控制、稗空及联锁、轴噗置
6.4自动控制、程控及联锁、保护装置的现场运行规程应至少包括下列内容:)自动控制、程控及联锁、保护装置的特性和设定值;a)自动控制投入、停止的条件及操作方法;b)程控投人、停止的条件及操作方法;c)保护装置投入、停止的条件及操作方法;d)联锁装置投入、停止的条件及操作方法;e自动控制、程控及联锁、保护装置的运行注意事项及故障处理0正常停炉7停炉前准备
7.1预计停炉时间超过个月,应排空料仓中的存料
7.
1.11应全面检杳系统各设备,记录所发现的问题,以便停炉后检修处理
7.
1.2停炉步骤
7.2将煤气管道切换到火炬系统
7.
2.1按照停氧气、空气及蒸汽的次序,依次关闭各气化剂管道阀门,同时对氧气管道进行氮气置换
7.
2.2气化剂停止完成后,停止给料,用氮气对炉膛进行吹扫,直至合格
7.
2.3其他停炉操作
7.
2.4停炉注意事项
7.3停炉过程中,降压速度不宜过快
7.
3.1停炉完成后,应采用自然降温方式缓慢降温,不宜采用强制通风的降温方式,以防止因降温速率太
7.
3.2快而造成耐火材料产生裂纹需要排空床层物料时,应投运冷渣器及输渣设备,尽量将炉膛及返料器中的物料排空
7.
3.3停炉后,应做好料仓里残留物料的防火工作
7.
3.4冬季停炉后应做好防冻等措施
7.
3.5故障停炉8通则
8.1故障停炉包括故障紧急停炉和故障请示停炉故障威胁到安全生产时,执行紧急停炉操作;故障仅影响装置稳定运行、不直接威胁安全生产时,执行故障请示停炉故障紧急停炉
8.2当气化炉及辅助系统出现下列故障,应执行紧急停炉操作)气化炉超温、超压;a)余热锅炉液位计失灵、上水系统故障;b)测控系统故障;c)装置泄露发生火灾;d)其他直接威胁到安全生产的故障e故障请示停炉
8.3当气化炉及辅助系统出现下列故障,应请示停炉)给料和排渣系统故障;a)返料器返料不畅;b)气化炉流化状态异常;c)其他影响装置稳定运行的故障d故障停炉步骤
8.4故障符合联锁停炉条件,执行联锁停炉操作;不符合联锁停炉条件的,应按下列操作步骤执行)将自动控制切换为手动控制,密切监视炉内温度和压力变化情况,实时进行调整;a)气化炉应停止向下游单元供气,将煤气切换至火炬系统;b)停炉顺序应按照先停氧气、空气及蒸汽,后停给料的顺序操作;c)应控制炉膛温度和压力处于合理的范围,防止超温、超压状况发生;d)停炉操作过程中应维持良好的流化状态;e停炉完成后,应通入氮气进行吹扫,气化炉维持微正压;0)停炉过程应满足安全和环保等要求g故障处理9通则
9.1主要设备故障现象、原因及处理措施见附录其他故障处理见A,
9.2〜
9.4给料系统故障
9.2给料系统故障时,会造成炉膛温度快速上升,常见的原因及故障处理方法如下)料仓架桥,可采用开启煤仓清堵机、震动机及反吹氮气的方法消除物料架桥;a)进料管堵塞,可采用氮气反吹及人工敲击的方法疏通;b)给料机卡停,可采用给料机反转及加大启动频率的方法消除故障c排渣系统故障
9.3排渣系统故障时,会造成床层密相区压差升高,常见的原因及故障处理方法如下)排渣管堵塞,可采用氮气反吹及人工敲击的方法疏通;a)排渣机过载跳停,可采用排渣机反转及清空排渣机内残存物料的方法消除故障b输灰系统故障
9.4输灰系统故障时,会造成除尘器料位升高,常见的原因及故障处理方法如下)输灰管道堵塞,可采用手动脉冲的方式,对管道进行多次吹扫;a)除尘器与仓泵之间的连接管堵塞,将输灰系统切换为手动模式,采用多次脉冲的方式清空仓泵内b的物料后,采用氮气反吹或人工敲击的方法疏通;)输灰气体压力不足,调节输灰气压力达到设计值c。