气化炉夹套减薄机理的研究与修复技术的应用.docx

气化炉夹套减薄机理的研究与修复技术的应用张茂内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限公司责任公司摘要:中国作为使用天然气增长速度最快国家之一,,低温甲醇洗净化、镍基催化剂甲烷化的生产工艺,、设计规模确定为公称能力 1200 万 Nm/d 。而其核心设备气化炉在运行一段时间之后均出现局部严重腐蚀减薄现象, 。为此,本文针对碎煤加压气化炉运行过程中发现的内壁严重腐蚀问题,从原料煤质、设备材质、工艺管理角度进行技术分析,挖掘碎煤加压气化炉内壁腐蚀的本质原因,并积极采用有效措施及修复技术,取得良好效果,为同类工作提供了参考。关键词: 气化炉;夹套减薄;机理;修复技术; 引言该项目一期装置共有 16 台碎煤加压气化炉,但运行至 2014 年1月 12 日,发现有 2台气化炉工艺指标偏离正常值,判断为炉体下部温度偏低,应为内夹套漏水所致。经停炉检查,发现气化炉内壁腐蚀、内夹套减薄。为安全起见,立即采取了全部停车的应急措施, 并及时通过石化联合会,组织一批国内知名专家到项目现场开展技术会诊,在此基础上先后多次组织专业技术论证会。专家通过深入分析气化炉腐蚀机理,初步达成为煤质中含有的硫酸盐、卤族元素等有害物质所致的共识。但准确原因还有待通过后续挂片进一步实验,才能最后确定真正的腐蚀原因。 1 、气化炉简介国内目前的碎煤气化炉结构基本相同,是一个夹套式的压力容器,气化炉上封头为椭圆形,下部为锥形封头,由内壳和外壳组成。内外筒之间间隙为 48mm ,其中充满了中压锅炉水及中压过热蒸汽。内外筒压差为 , 为了减小由于气化反应放热造成温差引起的设备膨胀,从而产生的热应力使气化炉内部发生蠕变及腐蚀作用,内筒底部设有膨胀节。气化炉内下部设有旋转炉篦,灰渣出口法兰;气化炉顶部设有波斯曼套筒及煤入口法兰等。气化炉尺寸规格及主要材质构成:炉本体总高: 13000mm 内壳体: φ 3848 × 28/32mm , 长度 L: 8135mm 外壳体: φ 4000 × 60mm , 长度 L: 9130mm 主要材质: 外壳体: 13MnNiMoNbR , 内壳体: 20R 、 15CrMoR 气化本体主要管口:粗煤气出口:位于气化炉中上部侧面,管径: Ф 716mm 气化炉人孔:位于气化炉中部,管径: Ф 500mm 气化剂入口: 位于气化炉底部侧面,管径: 350mm 煤入口法兰:气化炉上部,管径: Ф 1600mm 灰渣出口法兰:气化炉底部,管径: Ф 750mm 图1 气化炉结构图 2 碎煤加压气化工艺流程经筛分后 13~ 50mm 的碎煤( 一般采用褐煤、长焰煤等低阶煤种) 从煤仓落下,依次途径煤料溜槽、煤锁进入气化炉,主要通过煤锁上、下锥阀开关动作及密封作用,在交变压力工艺流程下,煤经煤锁、进入到气化炉上部的波斯曼套筒加入到气化炉当中,压力 、温度 465 ℃的中压过热蒸汽与 、 40~ 100 ℃左右、纯度为 % 的氧气在气化剂混合内部充分混合,按一定比例从气化炉底部加入到气化炉中,与气