GE 水煤浆气化捞渣机故障分析及改造

第41卷第4期化工设计通讯2015年8月Chemical engineering design CommunicationsGE水煤浆气化捞渣机故障分析及改造贾磊(神华包头煤化工有限责任公司,内蒙古包头014000摘要:针对GE水煤浆气化工艺中捞渣机运行过程中出现的问题,进行了详细的分析,并采取了相应的技术改造措施改造后设备运行稳定,检修频率下降,并对各项改造进行了介绍关键词:GE;气化;捞渣机;故障;改造中图分类号:TQ85文献标志码:B文章编号:1003-6490(2015)040037-04Failure analysis and improvement of ge coal slurry gasifierJIA Lel.(Shenhua Baotou Coal Chemical Co., Ltd, Baotou Inner Mongolia 014000 China)bstract: Article focused on the slag conveyer in the ge water- slurry gasification operationanalyzed the operating problem in details, according to these problem found out the technicalimprovement. The equipment reach the stable condition after the modification, drastically decreasedthe service frequency. So far the article explained every modification of the slag conveyerKey words: GE; gasification; slag conveyer; malfunction; modification水煤浆气化装置工艺流程为,水煤浆经过气表2化炉反应生成合成气(CO+H2)供给下游生产装名称正常最大置,煤进入气化炉进行反应的过程将有效成分燃炉渣(kg/hr70799992烧后无法燃烧的部分经过气化炉激冷室、锁斗排黑水(kg/hr)总流量(kg/hr)1416120097放至捞渣机渣仓再由刮板输送至渣车后外送。如水含量(wt%)果捞渣机出现故障也将影响气化炉的正常运行。下面将我公司捞渣机自2010年投料试车以来出1.2设计参数现的故障进行分析解决。出力:3.0~15t/h(干基)连续调节;刮板速度:0.6~1.5m/min连续调节;(变频刮板输送机的主要参数及特点调速);1.1设计基础刮板有效尺寸(L×H):1200×200mm;1.1.1捞渣机受料数据(单台数据)电机型号与功率:YBTP132M-4,7.5kW防爆等级dⅡCT4表1设计压力:常压;名称正常最大设计温度:100℃;炉渣(kg/hr)倾斜段仰角:35黑水(kg/hr)56268总流量(kg/hr)640761047063结构特点温度(C)51-80(1)仓体下部全铺防破碎、防脱落40mm厚玄武岩铸石衬,硬度HV700,使用寿命200000k1.1.2捞渣机出料数据(单台数据)此衬底不仅比金属衬底寿命提高了4~5倍,且比收稿日期:2015-07-15化工设计通讯第41卷金属衬底摩擦系数小.从而降低了刮板和链条的内部磨损提高了刮板和链条的使用寿命;2.1.2故障解决方法及效果(2)链条张紧装置采用尾部液压及手动辅助考虑气化在运行过程中会出现堵渣现象,经张紧装置,此装置设置在捞渣机尾部,由油泵、张过处理后会出现较大的渣块,固将原有捞渣机受紧油缸、蓄能器、油箱、液压阀门组件、表盘、管路料管线与泄入口衬板距离有原有230mm改为等组成。当链条磨损、拉长后不需检修人员人工500mm,在经过一段运行后再未岀现过捞渣机受张紧液压系统在恒定的液压下自动张紧,并保证料管线堵塞的现象,同时发现泄入口衬板与受料张紧状态的恒定;同时由于链条处于较紧工作状管线在原有间距尺寸时,由于间距过小造成炉渣态,从而减少刮板与底板的摩擦,提高了刮板的使脱离受料管线时的发散角度小造成泄入口衬板局用寿命。张紧行程是400mm,端部有限位开关,部磨损严重。将间距加大后磨损面积增大但是使当张紧行程达到400mm时,滑动轴承座上的撞用时间延长,同时在提高间距的同时将泄入口衬击块撞到限位开关从而发出信号提醒操作人员,板由原有的30mm增大为40mm,使得泄入口衬链条已经拉长接近极限必须截链条。必须说明:板由原有的使用时间为1800-2000h延长至如头部拖动机构张紧装置必须保证在400mm张紧今3000-4000h行程内驱动减速机链轮和驱动链条32A-2Xn不2.2捞渣机受料管线无法切换能处于完全张紧状态,否则,驱动机构或拖动机构2.2.Ⅰ问题现象及原因将损坏。扒渣机头部设有锁定装置,目的是自动捞渣杋在初期设计时将排渣管线与事故排渣张紧过程中防止液压系统出现故障失灵而致使张管线设置为翻板阀,在需要切换排渣管线是只需紧机构撤回太多;两个锁定螺杄把拖动机构的轴要人工转动翻板阀来完成排渣管线的切换,具有承顶住,从而防止拖动机构撤回。维护人员要在造价低搡作简单的特点,但是在实际使用过程中周时间内调整一次,使其与滑动轴承座接触。发现,由于气化炉灰渣中固含量很高造成转动部(3)扒渣机的动力采用防爆变频电机、减速件内经常进入较小的固体颗粒造成卡塞,当需要机轴端链轮、链条拖动,可实现稳定无级调速,减切换时无法转动切换排渣管线,并且当切换至事少对设备冲击,同时对扒渣机的过载起到安全保故排渣管线时无法对排渣管线进行有效的隔离存护作用。需要说明的是:要经常检査驱动链轮、链在一定的泄漏量,造成捞渣机故障状态下无法隔条的松紧度,若需要及时调整驱动电机底座离进行检修。气化炉被迫做出停车处理(4)刮板与链条的连接:由于采用了无螺栓2.2.2故障解决方法及效果铰链式连接,使拆装、调节刮板间距极为方便。方案(5)无螺栓紧固快开人孔;针对上述存在的问题,我们将排渣管线及事(6)可摇开式内导轮:此结构可将壳体内部部故排渣管线的切换装置更换为两台闸板阀,在满件转至外侧,便于内导轮的检修。足快速切换排渣管线的同时也做到了有效的隔2捞渣机运行存在的问题及改造离,在使用初期得到了很好的效果,但在使用一段时间后有其实在气化炉检修周期的延长及捞渣机2.1捞渣机受料管线堵塞事故率下降的情况下,闸板阀长期不工作由于结2.1.1问题现象及原因构的特点使得阀板的滑道内囤积大量的固体颗捞渣杋在运行过程中发现运行电流在一段时粒,在操作时无法关闭阀门,造成捞渣机在故障状间内逐渐下降直至不发生变化,并发现气化炉内态下依旧无法正常切除。解决方案一没有从根本炉渣并未排放至捞渣机内,停机进行检修发现捞上解决冋题。渣机受料管与泄入口衬板距离过近,由于气化炉方案二炉渣具有一定粘度同时在生产过程中可能会出现在总结了上述两种情况的前提下,同时满足直径较大的煤渣,间距较小造成煤渣无法顺利进气化炉积渣保持时间20-30min的前提下,将捞贾磊:GE水煤浆气化捞渣机故障分析及改造捞渣机岀现事故状态需要检修时可以做到绝对有使得导轮处依旧会有大量灰渣囤积,因此在链条效的隔离。但是此项改造的缺点是作业时间相对冲洗水的基础上增加了刮板冲洗水使得在使用过较长,但是也能满足保证气化炉正常运行程中灰渣不会在跟随刮板及链条囤积在导轮处。2.3捞渣机扩能改造在改造初期使用效果良好,但是由于冲洗水采用2.3.1问题现象及原因系统外的新鲜水并且在原有基础上增加了刮板冲(1)捞渣机在运行过程中,当灰渣水落入捞洗水致使工艺操作中无法有效的维持水平衡,因渣机前部渣池后,因渣量过大,灰渣堆积严重,当此减小了刮板冲洗水水量,在减小冲洗水量后发捞渣机启动运行时,捞渣机不能正常启动,造成渣现刮板便面粘附的灰渣就无法冲洗彻底依旧存在池内积压大量灰渣,经常需要打开人孔进行人工灰渣囤积的现象,因此通过现场观察发现造成导清渣,严重影响了捞渣机的正常运行,也影响了正轮轴承损坏的原因就是因为灰渣在导轮处的囤常生产,不能满足正常需要。造成原因是电机功积,在其他位置的囤积无法造成导轮轴承损坏。率较小(原有电机型号与功率:YBTP132M-4,因此在提供冲洗水的同时,将导轮下方对应的平7.5kW,防爆等级dⅡCT4)。台开了一个130×280mm矩形开孔,使得堆积的(2)捞渣机尾部水池,当前部渣池的灰水放灰渣由矩形开孔从新进入渣仓解决的在导轮处灰入尾部水池后,由于大量细小的灰渣无法再短时渣囤积造成导轮村坏的现象。间能沉降有刮板输送至外部使得灰水中的含固量2.5捞渣机轮动机构无法正常脱链依旧相对较高,由于搅拌器的搅拌效果不好无法1)问题现象及原因将灰水搅拌均匀,使得灰水在排水口处形成灰渣的沉淀和堆积,并时常将排水口堵死,渣水不能正常排放2.3.2解决方案及效果(1)将原7.5kW电机更换为15kW电机,同时减速机也相应更换,拖动机构大链轮及小链轮均改为三排套筒滚子链轮,拖动机构不更换,采用原拖动机构。经过改造后从根本上解决了捞渣机不能正常启动的问题(2)搅拌器整台更换,将原有搅拌叶直径为图1捞渣机使用过程主动轮积渣图750mm改为1000mm,电机功率由原来的5.5kW改为15kW,转速有原来的81r/min改为如图1所示捞渣机拖动机构牙盘与链条啮合13lr/min。也从根本上解决了水池内灰水搅拌处存在大量灰渣使得链条与牙盘之间摩擦力增不均匀的问题,使排渣口顺利排渣大,无法在链条与牙盘的切线位置脱离致使链条2.↓捞渣机导轮损坏频繁在牙盘上发生缠绕现象至捞渣机跳车。严重时会2.4.1问题现象及原因将链条拉断,造成设备的严重损坏在捞渣机运行过程中有大量的灰渣囤积至导2.6解决法案及效果轮处,致使有一部分灰渣进入轴承使轴承损坏,导在捞渣机拖动机构牙盘处增加冲水,首先根致导轮无法转动囤渣的原因为气化炉排除灰渣据工艺系统考虑不想增加系统外来进水因此冲洗存在一定粘度部分灰渣粘附于链条及刮板表面在水采用低压灰水,但是在使用过程中发现低压灰经过导轮平台时部分灰渣脱落致使导轮平台有大水极易结垢,致使用不到一周时间管线结垢堵死,量的灰渣囤积导致导轮轴承损坏由于现场空间受限增加冲洗水管线尺寸为2.4.2解决方案及效果DN15,因此堵塞后无法疏通只能更换管线,所以捞渣机在初始设计时设计了链条冲洗水,但无法满足使用要求,但是在使用低压灰水过程中40化工设计通讯第41卷积渣无法在牙盘切线位置脱离的问题,因此得出经统计,捞渣机刮板数量为45块/台,神华包只需要极小的水量就可以满足设备安全运行的要头煤化工有限责任公司气化装置共有捞渣机7求同时也不会破坏工艺成产中的水平衡问题。最台,1台套新刮板的使用寿命为4个月,新刮板的终采用新鲜水作为水源,使用效果良好。市场价为2100元/块,修复一块刮板的费用为2.7捞渣机刮磨损检修更换费用较大342元/块,修复后的刮板可连续使用4个月之刮板是捞渣机设备的易损部件,一套刮板的久,刮板经修复后可累计使用8个月。如不修复使用寿命为4个月左右,即为1台气化炉系统的利用,则气化裝置1年维持运行刮板消耗所需费个运行周期。在一个周期过后,刮板两侧与链用为45块/台×7台×(12个月/4个月)×2100条连接部位(连接耳)磨损严重,可靠连接无法保元/块=1984500元。如修复利用,神华包头煤化证,会导致捞渣机停车甚至设备损坏,因故需更换工有限责任公司气化装置1年维持运行刮板消耗成套新刮板以保证捞渣机乃至整台气化炉系统下所需费用为45块/台×7台×(12个月/8个月)个周期的安全稳定运行(2100元/块+342元/块)=1153845元。综通过对捞渣机的运行观察,发现刮板除连接上,修复利用刮板节省检修费用为1984500耳外的其他部位磨损甚微,可重复使用,显然,连1153845≈83万元。带来的直接经济效益相当接耳就成为刮板使用寿命的短板。因此制定方案可观。为:将废旧刮板连接耳割除,清理打磨,新连接耳选用材料27SiMn,经整体锻造加工、表面高温淬3结论火热处理、最终与刮板主体焊接。经表面淬火热通过5a来对捞渣机在运行中暴露出的设处理后材料2ˆSiMn的洛氏硬度值为HRC30-计、操作的问题和难点问题的分析改造,目前捞渣38,具有良好的耐磨性和强度,同时略低于捞渣杋机运行稳定故障率相较以往大大降低,检维修费主体部件链条的洛氏硬度值HRC50,不失保护捞用也随之下降,但是捞渣机小导轮更换频率较高,渣机链条的作用。修复后的刮板可连续使用4个内导轮运行状态无法观察等问题在以后的运行中月之久,刮板经修复后可累计使用8个月仍有待改善。(上接第34页)化剂的长期运行,活性下降,系统压力逐步达到设我企业多年立于不败之地的原因之计值总之化工企业在整个行业不景气的大环境4)氢气纯度有待提高,膜束开的多少有关,我下,节能降耗,降低成本是企业立足的根本保证;们进行了测试,当膜東开5组时、氢气含量为通过本企业工艺运行的特点,和各工序物料存在91.5,当膜束开6组时、氢气含量为89.5%,找准的必然联系,整合资源,这次主要是甲醇合成与气气量与膜束组数的平衡点,从而达到经济运行。化工序实现物料的有效利用,从而从根本上实现4实现效益效益最大化自甲醇合成驰放气回收后,甲醇合成的原料气增加4650m3(标)h,每小时可多生产甲醇2.2欢迎来稿!欢迎订阅!t;节约烘炉用煤气1850m(标)/h,每小时可多欢迎刊登广告!生产甲醇0.8t;共计多生产甲醇3.0t/h。全年多生产甲醇24000t,取得良好的经济效益,这也是