《德士古气化炉带水原因及措施》.docVIP

德士古气化炉带水原因及措施聂成元，朱冬梅 (兖矿鲁南化肥厂，山东滕州 277527) 2001-06-161? 气化炉带水的现象及危害气化炉带水可分为两种：一种是由气化炉来的合成气进入洗涤塔后，由于温度降低，在洗涤塔内冷凝；另一种是气化炉操作异常时，合成气夹带的水团，沿合成气管线进入洗涤塔。前者带水是正常的，量极少，后者是不正常的，量大。本文讨论的是后者带水。 1.1? 气化炉带水现象(1)气化炉液位急剧下降，激冷水浴不能形成，不能维持正常的气化炉操作；(2)气化炉底部出水量剧减，逐渐降为零，激冷室水夹带在合成气流中，带入洗涤塔；(3)洗涤塔液位居高不下，洗涤塔补水量逐步降为零，水系统失调；(4)出洗涤塔温度偏高，合成气量偏高，这是由于气化炉液位降低，高温合成气通过激冷水浴时间短，导致换热量少而引起的；(5)文丘里压差变大，且波动频繁。 1.2? 气化炉带水的危害(1)气化炉带水导致气化系统水平衡的破坏，洗涤塔液位居高不下，系统无法补水，灰水罐液位剧降。带水严重时，会迫使气化炉停车。(2)洗涤塔液位过高，就会引起后工序变换系统带水，水淹变换催化剂，不仅导致后工序停车，而且使催化剂失活。(3)由于气化炉带水改变了黑水中灰渣颗粒的沉降过程，含有大量灰渣颗粒的黑水进入闪蒸系统，使整个水系统的含固量大大增加，加速设备及管道的磨损，增加结垢、堵塞的可能性，不仅影响系统安全、稳定、长周期运行，而且大大增加维修费用，使产品成本上升。(4)由于气化炉带水，操作环境恶劣，使气化炉不能维持高负荷生产，单炉生产能力下降，影响整个合成氨系统经济运行。 2? 气化炉带水原因分析由燃烧室出来的高温合成气，沿下降管高速进入激冷水浴中，饱和了大量水汽后沿上升管上升，在高速气流作用下，激冷室的液体呈膨胀状，下降管液位较低，而上升管液位较高，气流经过下降管后沿上升管与下降管间的空隙迅速上升，将液体迅速包围、分散，使液体分散成众多大小不均的液滴，并使其获得了一定速度随气流上升，此时液面上鼓，当气体流速波动剧烈时，还会出现环流现象，气流夹带大量水团上升，但夹带的液滴和水团由于自重还有一个沉降过程，当气流夹带液滴的速度大于液滴和水团的沉降速度时，即：气速+液团速度液团的沉降速度 气化炉带水现象就发生了。随着液体环流的增强，带水逐渐严重，形成惯性带水后，大量水团及液滴被气流带入洗涤塔，使洗涤塔液位居高不下，无法补水。当然气化炉正常运行时，气流夹带过饱和水汽入洗涤塔后冷凝时，不足引起带水。导致气化炉带水主要有以下因素。 2.1? 气速当气化炉高负荷运行，或者炉温控制偏高时，均能使气化炉发气量迅速增大，从而使气速增大，气流对液体分散作用加强，液体环流现象加剧，这样就导致了带水。 2.2? 负荷由于生产的需要，气化炉基本处在高负荷状态(为原设计负荷的140％左右运行，压力、温度较高，气量也相应大，但气流通过的间隙未改变，气速的增加也会使气化炉带水；在低负荷时，虽未形成剧烈的环境，气流分散的液滴速度大于液滴沉降的速度，仍会使气化炉带水。另外，负荷增减频率快及调节幅度过大也会引起带水。 2.3? 液位气速一定，若气化炉液位控制较高，气流通过激冷水浴的时间长，气流对液体的分散作用就会加剧，环流现象加强，从而导致了气化炉带水。因此，高负荷生产中，气化炉的液位不可控制过高，否则极易引起带水。 2.4? 炉温气化炉操作中，炉温的控制相当关键。维持较高炉温，对气化反应，气化炉的发气量、碳转化率等是有利的。但是，炉温偏高，在激冷水浴中饱和的水蒸气也多，气量增大，气速也就相应增大，同样也会引起带水。 2.5? 压力压力过高，会使合成气的气速增加，压力波动也会引起带水。 3? 预防气化炉带水的措施3.1? 炉温控制炉温一般根据煤浆灰熔点的高低来确认。根据我厂的生产实践证明，炉温控制在高于灰熔点 100℃左右，对气化反应最为有利，而且也可避免气化炉带水。 3.2? 负荷调节为使系统经济运行，气化炉均在高负荷状态下运行，但是，不能超出气化炉设计负荷太多。根据我厂长期实践，维持在设计负荷的130％为宜。高负荷运行时，尽可能少加减负荷。而且，调节幅度不宜过大，这不仅能防止气化炉带水，而且对系统长周期、稳定运行也有好处。 3.3? 液位控制由于气化炉超设计负荷运行，气化炉液位不可控制太高，以减少气体通过的时间，降低气体对液体的分散作用，而且，处理带水时，可适当降低液位，破坏生成的环流。待带水得到控制后，再逐步提高液位，但液位控制不可过低，过低会改变渣的沉降过程，增加黑水的含固量，而且也会使气化炉停车。 3.4? 氧压及系统压力应保持氧压及系统压力稳定，不可过高，稳定的氧压及系统压力对防止气化炉带水是有利的； 3.5? 气化炉底部出水量气化炉底部出水量的高低是判断气化炉是否带水的一