降低干煤粉气化工艺中惠普氮气发生器的应用
来源：未知
发布日期：2019-10-29 14:23【大 中 小】
引言 2017 年 10 月 18 日，习近平总书记在党的十九大 报告中多次提及“绿色”一词，出现频率高达 15 次。同 时，在第三部分“新时代中国特色社会主义思想和基本 方略”中“十四个坚持”的第四项: 坚持新发展理念。
发 展是解决我国一切问题的基础和关键，发展必须是科 学发展，必须坚定不移贯彻创新、协调、绿色、开放、共 享的发展理念。综上，中国特色社会主义道路必然是 绿色发展道路，要建设美丽新中国“绿色发展”是重要 任务。其中，节约资源作为基本国策显得尤为重要。 鉴于此，为降低干煤粉气化工艺氮气消耗。
作为 龙头装置的气化装置身先力行，积极响应国家号召。 节约资源从点滴做起，把清洁生产，高效运行作为 GSP 气化炉的工业应用至高理念。对此，在干煤粉气化 工艺的生产实践中，我们不断摸索前行，对各生产环节 精益管理，优化工艺。通过一系列节能降耗举措，实现 更加清洁、高效生产。我们针对干煤粉气化工艺的 重要消耗性物料氮气潜心研究，分析原因，制定有效措 施，达到了预期的节能降耗效果。
氮气在干煤粉气化工艺的应用
1． 1 干煤粉气化工艺工业应用简介
干煤粉气化工艺工业生产中共分为三个工段，既 备煤工段、气化工段、CO 变换工段。备煤工段分为: 热 惰性气体制备、煤粉制备、气力输送三个工序。气化工 段分为: 煤粉加压输送、气化炉、除渣、合成气洗涤、黑 水闪蒸、黑水处理、公用介质供应、公用工程八个工序。 变换工段分为: 变换、未变换两个工序。主要生产任务 是将原煤通过研磨筛选送入气化炉与氧气不完全燃 反应生产富含一氧化碳和氢气的粗煤气，粗煤气经过 洗涤送入 CO 变换工段，在催化剂的作用下反应生成一 定氢碳比的合成气，作为油品合成的原料供给给下游工段。
中惠普氮气发生器制氮气，在干煤粉气化工艺中主要应用在气化 工段和变换工段。在气化工段中主要用于煤粉加压输 送、气化炉、黑水闪蒸三个工序。在煤粉加压输送工序 用于粉煤锁斗、粉煤给料罐的流化、疏松、吹扫气，煤粉 流动的载气和助力气。在气化炉工序主要用于吹扫各 个介质通道，对点火烧嘴和主烧嘴的氧气管线进行吹 扫、加压、氮塞。对气化炉、激冷室、烧嘴、水冷壁等系 统中的不同部位进行吹扫和加压。在其他工序用作烧 嘴安装单元的吹扫气，点火烧嘴燃料气管线的吹扫气， 维持高压密封水系统的压力等。在黑水闪蒸工序主要 用于中压闪蒸的加压，闪蒸系统开停车时的置换。氮气发生器在变换工段主要用于变换系统的吹扫、置换、气密、冷却。
氮气在干煤粉气化工艺中的消耗及优化
( 1) 备用气化炉标准不统一，存在多台气化炉同时 热备情况，即点火烧嘴运行，气化炉压力设定 4． 0MPa。 同时，气化炉热备和冷备标准不统一，存在压力标准不 一的情况。依据理想气体状态方程 pV = nＲT。压气化 炉压力设定越高，则需要的氮气的物质的量越大，实际 质量也随之增大。综上，同等体积、相同温度情况下， 较低的压力有利于氮气的节约。 优化措施:
①减少气化炉备炉数量，提高备炉质 量，实行一台热备气化炉，一台冷备气化炉，其他备用 炉点火测试完成后系统泄压排水，保证油品合成 A 线 和 B 线有一台热备气化炉即可。
②点火烧嘴运行热备 气化炉将压力设定至 3. 0MPa 备炉，减少系统补氮量。 在投煤前 2 小时开始升压至 4. 05MPa。
③冷备气化炉 保持大水 循 环 运 行，气化炉压力严格控制在 0. 4 － 0. 5MPa，降低系统的补氮量。
④气化炉停车后，保压冲 洗期间，将气化炉压力降低至 3. 0MPa 进行。
( 2) 备用及运行气化炉粉煤给料罐放空阀组频繁 打开，造成高压氮气浪费。
低压氮气使用消耗及优化
在干煤粉气化工艺中低压氮气的主要用户是备煤 工段，氮气使用量占气化工艺的 90% 以上，在热惰性气 体制备、煤粉制备及气力输送工序大量使用。我们对 标行业低压氮气单耗，并通过实际生产现状的调查发 现如下问题:
( 1) 气化粉煤仓喷吹系统氮气消耗过大，气化粉煤 仓喷吹系统吹扫气使用 0. 7MPa 的低压氮气作为气源， 压力高易损坏滤袋，且会增加压氮气用量。 优化措施: 粉仓喷吹系统低压氮气总管设置自力 式减压阀，降低喷吹管氮气的压力，从而降低氮气消 耗，将低压氮气压力降至 0. 3 － 0. 4MPa。
( 2) 气化粉煤仓及减压过滤系统氮气使用过量，气 化粉煤仓及减压过滤器用氮标准不统一导致低压氮气 用量增大。 优化措施: 统一各点低压氮气用量。一是严格控 制粉仓低压氮气含量在 800 － 800Nm3 /h; 二是统一控 制减压过滤器喷吹管线氮气压力在 0. 3 － 0. 4MPa; 三是 统一备用和停用气化炉将粉仓低压氮气降至 300 － 400Nm3 /h; 四是定期检查气化和备煤粉仓、减压过滤器 喷吹系统电磁阀，杜绝常吹。
( 3) 气化装置区备煤磨辊密封系统使用氮气过量， 七区备煤磨辊密封氮阀门使用两位阀，无法根据实际 工况进行调节，造成氮气大量浪费。改用中惠普氮气发生器可以解决这个问题。同时稳定且纯度有相对保证。
4) 气化装置一至六区备煤磨辊密封系统氮气过 量使用，由于备煤磨辊密封氮压差波动较大( 冬季最为 严重) ，备煤线易跳车，为了防止跳车，必须提高磨辊密 封气用量，使得低压氮气用量增大。 优化措施: 对磨辊密封氮压差表的改造防止压力 表波动，从而确保磨辊密封氮压力能够维持在 3 － 4KPa。
( 5) 备煤系统统一操作节约低压氮气，由于备煤操 作不统一，导致低压氮气用量大。 优化措施: 统一备煤工艺操作，节约低压氮气; 一 是 15 天清理一次密封风机入口滤网，确保密封气用 量，减少密封气低压氮气跨接线用量; 二是规定停用备 煤线 4 小时停用循环风机，低压氮气控制在 3000Nm3 /h 以内; 三是停用发送罐清吹由常吹改为每两小时一次， 每次 3 分钟。四是统一标准，备煤运行生活产线氮气 使用标准为 10000Nm3 /h。
结 语
干煤粉气化炉装置流程长，设备多，经过优化管理 措施，优化工艺操作，节省高压氮气量相当可观，同时 对备煤粉仓喷吹系统改进，优化操作，提升控制仪表的 稳定性，有效的减少低压氮气的用量，降低了氮气在干 煤粉气化工艺生产过程中的消耗指标，提高了干煤粉 气化工艺的经济性、环保性、安全性。
