SHELL煤气化装置装备管理特点

石油和化工设备2013年第16卷设备管理SHELL煤气化装置装备管理特点黄世刚(瓮福集团天福化工，贵州福泉550501)[摘要] 对She11煤化工装置装备管理的特点进行了分析，借鉴国内有关Sshe11气化炉近年来装备管理经验，提出了Shell煤化工装备管理的要点和思路。[关键词]煤化工; Shell; 气化炉;设备管理;经验近十年来，由于能源危机等尚吓气去单冷中气氏缩执多种因素促使煤化工生产在国内发展很快，各种煤化工技术在各过也陈乐/中压药汽，地都有应用，其中shell煤粉加压气化技术在国内已有20余套装置气体返回臭投产。经过各工厂的努力，shell煤气化装置长周期运行已逐步正常，多数单位连续运行已突破100高E/中氏药汽天，至2013年9月 国内己有装置连续运行316天，有些开车较早的单.原钭谋三殴燕及器位对煤气化装备的管理进行了有”益的探索，但如何提升shell煤气.石灰石|1| 5化装备管理水平、提高装置安全运转率、降低生产费用仍为各厂敞冷段二殴哉发器谋粉制备设备管理的难题,/面锁1 Shell气化工 艺和气化炉结构.特点一谋帅压及比-段革及器Shell工艺是原煤在磨煤工序进行干燥、制粉，煤粉通过加压r原网台成气输送到气化炉煤烧嘴，煤粉在压/治屏力4MPa、温度1500"C的气化炉L热]初步水处哩中，与O2和蒸汽进行燃烧，生成合成气和灰渣、飞灰。合成气在治迪气化段顶部利用来自湿洗段的较飞灰 一低温的合成气进行急冷，将温度高压名气降到900C，随后在合成气输送段、气体返回段、合成气冷却段中，进一步将温度降低到350°C左怕卤右，从合成冷却器底部流出。大非污水部分各种不能燃烧的组分以熔渣| 中国煤化工的形式从气化炉的底部排出，同渣水一并从渣池作者简介:黄世刚CNMHC历，高级工程师。在瓮福集团从马:MYH底部排出气化炉，部分熔渣以飞灰形式存在，通第12期黄世刚SHELL煤气化装置装备管理特点-71-过急冷段、输送段、合成气冷却段后，随合成气排粉流量测量仪表、煤粉阀、煤灰渣阀、硬密封仪出气化炉，并被收集在下游的飞灰脱除系统中。表球阀、锅炉给水循环泵、恒力吊、激冷气压缩Shell气化炉的结构由气化炉、输气管和合成机等设备需进口，对企业经营成本影响较大。设气冷却器三大部分组成。总体结构由外壳和内件备维修管理面对着批量小、设备高效利用、检修构成。外壳承受静压力，内件形成气化空间、炉速度要快、维修费用不断压缩的多方压力。如气渣收集空间、气体输送通道和保护屏。合成气冷化炉设计中使用了9管，国内供应困难，对今后却器内设有两段蒸发器。气化炉内件是一台膜式设备材料、备品备件的国产化增加了难度。水冷壁及水管型冷却器，安装在整个气化炉外壳2.4设备维修技术水平的要求更高。气化炉把气中。在内件中强制的冷却水循环而吸收热量，产化段、气体冷却器通过输气管连接为一个整体，生中压蒸汽。内件与压力壳体间有750 mm的环形设备结构复杂，重量加大。为提高气化温度，设空间以便气水管线的进出和分配器、集气箱的布备制造中选材级别提高，较多使用了Incoloy和置。合成气冷却器采用性能可靠的恒力吊进行浮Inconel合金，后期维修难度大。动支承。气化炉包括81台(套)设备，按工艺功3煤气化装置装备管理的工作思路能分为气化反应段、急冷段、输气管段、气体返为提升煤气化装置装备的管理水平，应从以回段、冷却段、辅助设备等6部分。下几个方面入手。2 Shell煤气化装备管理的难点3.1建立和完善检修协作网络2.1以气化炉为核心的关键设备具有大型化、集中壳牌煤气化是国内近十年陆续投入运行的，化、精密化、智能化的特点，仅气化炉的控制连各单位在装置建设时从人员精简和优化出发，机锁回路多达800余套。煤气化装置的控制系统比电仪维修队伍大部分或全部外协社会资源。为保较复杂，I/O点 多达3000多个，采用串级、前馈、.障装置的正常运行，对维修网络的建立提出了更分程、比值调节及顺序控制(15个)和逻辑控制高要求，由于装备的技术愈发复杂，加之对企业(50多个)，通过分散型控制系统(DCS)、紧人力成本的控制愈发严格，国内各装置汽化炉等急停车系统(ESD)、可编程逻辑控制(PLC) ,煤气化设备维修的社会化协作程度越来越高，催实现生产过程的集中监控和管理，其规模和复杂生了诸如耐火材料、炉体、特种控制阀门、陶瓷程度在国内化工行业单套装置较少见。这些设备滤芯等专用设备维修队伍，各工厂也建立了不同对生产的安全稳定运行影响重大，稍有故障将造的维修网络和供应链。有些单位采取固定一一个日成装置停车和安全隐患。2.2煤气化设备结构复杂，关键设备气化炉、输气常维护队伍，稳定两三支外协队伍，确保停车后8~ 10h到厂进行抢修工作。管、合成气冷却器在煤气化框架中为连成-体，3.2 Shell煤气化装置初期和中长期设备管理的重点三台设备共有200多个管口，设备结构和受力情况复杂，对材料的要求高，内件组装对外壳接管的煤气化装置运行初期以解决设备问题、工艺标高及方位要求极为严格。煤气化框架高100余运行中的技术问题以及备件问题为主，如S1501米，为钢筋混凝土和钢结构混合结构，安装设备飞灰过滤器、磨煤机、气化炉的炉管泄漏、烧嘴数量多、重量大、与框架的连接形式复杂。需采罩、捞渣机、压缩机、煤粉管线阀门等问题的处用有限元模型从结构的动力特性、变形、强度、理，随着国内各装置连续运行超过100天最多达到建筑结构与气化炉及地震对其影响等方面进行模316天，各单位装置的设备和工艺瓶颈问题已被突拟分析。装置疲劳设备多，共有13台疲劳设备，破，装置已逐步由应急检修转为计划检修了。对设备制造和检修提出了更高要求。设备管理中心应就设备的可靠性、连续性、2.3煤气化装备维修费用高，一次系统大修费用通备件的寿命进行分析和评估。气化炉内各测温点常高达1500万元以上。引进的设备和仪表较多，是了解气化炉是否正常运行的重要指标，发现异煤气化关键设备为气化炉、输气管、合成气冷却常要立即查找、分析原因并及时处理;为防止受器的内件、飞灰过滤器的内件以及点火烧嘴、开热面管束内壁积卡V吃' 中国煤化工气化炉58套振打渣灰装置部件必须工烧嘴、煤烧嘴、煤流量控制阀、煤三通阀、煤紧密接触，否则MHCNMHGCNMH9炉膜式壁石油和化工设备-72-■设备管理2013年第16卷及蒸发器循环锅炉水共有748条循环水回路，为平来也在做国产化备件的认证工作，从认证单位备衡各水路的流量，不使发生偏流，导致膜式壁及件的使用效果看，备件品质可满足生产需要。蒸发器烧损，在各水路入口管都装有- -个孔板，(4)制定煤气化备件储备定额。因煤化工装置在气化炉投用前，必须对各回路进行流量测试，专用设备和备件较多，消耗水平各厂参差不齐，保证水路畅通。如有堵塞，要及时进行处理，否维修周期差别较大，各工厂在配件更换和检修周则将导致气化炉炉管内水气化剧烈冲刷内管壁导期上，取得了一些经验，在制定完整的备件储致管子泄漏。备定额存在困难的情况下，可对关键备件如烧嘴3.3以煤气化为核心的系统检修思路罩、烧嘴、滤棒、磨滚、滴管、煤粉锁斗阀、反煤气化装置检修组织与氮肥企业和石化企业吹阀等制定储备定额。有许多不同，检修的核心和控制节点主要在气化(5)优化备件库存。库存控制一直 是企业管.炉.上，气化炉升温降温时间较长，气化炉检修作理者的难题，通过库存优化保持库存水平与备件业点相对集中在炉内，交叉作业、高处作业，涉保障之间的最佳平衡。库存定额的制定要受到多及焊接、气化炉各部搭架子、炉管外观和测厚检种因素制约，实现库存优化的途径，有些企业采查、热处理、探伤诸多工序，检修顺序和调度组用供应商管理库存(vendor Managed Inventory,织要认真安排，才能缩短维修时间、保障安全;VM1)，有些企业采用联合库存管理(jojntly气化炉检修涉及的专业有机械、电气、仪表、焊ManagedInventory，JMI)模式， 各有其优点。 企业接、耐火材料等，短时间投入大量检修力量，检可以根据自身具体情况进行选择。修强度高，调度平衡难度大，专业外协工作量3.5实施设备管理信息系统建设提升设备管理水平大，须提前建立可靠的外协维修网络。控制系统自动化与管理信息化的融合，必气化炉例行测厚和外观检查，工作量大，将带动设备管理信息系统的发展。很多工厂已建壳牌给出了详尽的检查手册，每次停车必须严格立了DCS、MES、OA、ERP、设备监控系统及细致检查，才能掌握管道变化趋势，及时安排检电子商务平台，而国内设备管理系统建设落后于修，保障设备安全。MES、OA、ERP等系统的建设，强化对设备状态3.4建立完善高效的备件管理和供应体系分布与集中管控，是许多工厂面临的问题。通过(1)规范设备配件仓储管理。一级库房管理模建设设备管理系统可以做到:式已成为现代企业的常用模式。提高备件质量、(1)实现信息的有效流通。通过系统下达检减少流通环节、缩短供应周期。有选择地同实力修计划、工单计划后，与此相关单位均可掌握和雄厚、信誉良好的供应商建立长期合作关系。利了解相关信息，根据职责分工及时组织和安排处用企业ERP建设契机，规范和优化备件计划、采.理，提高工作效率，彻底取消了纸版维修、检修购、仓储管理流程，提高工作效率。计划;巡检记录、交接班记录让更多的人了解当(2)为加强配件管理的信息沟通，同相关企业前设备运行情况和存在问题。建立联系，积极开展进口设备地区协作组或行业(2)提高工作效率、优化资产管理和检修管理协作组活动，进行配件余缺调剂和经验交流等活流程。通过系统平台，保证了工作得到快捷及时动，实现企业备品配件资源共享，降低企业备件的处理，精简和优化了设备管理流程。通过各类储备资金。国内一些同系统的煤气化企业，已经工单的处理和查阅，可及时了解员工工作情况，试行一些关键备件分别备用，相互公开库存，急起到了监督管理作用。时互相调用，解决了设备应急。目前已有几个工厂实现了资产管理、日常机(3)加快配件国产化进程。进口配件价格高、电仪检修工单管理、设备缺陷报警、特种设备检采购周期长，为缓解维修压力，降低检修成本，验预警、检修计划管理、日常润滑维护管理、机应加快配件国产化进程。进口配件国产化技术难电仪点检交接班管理等功能，满足了日常设备管度大、风险高、工艺复杂，应同制造厂密切配理需要，提升了工作效率，优化和提升了煤气化合，提高研制质量。建立进口配件国产化档案，装置装备的管理中国煤化工对国产化配件质量进行长期跟踪。壳牌公司几年收稿日期: 2013-0MHCNMHG