2010第四屆焦化年會論文集 (70)

2010年第四屆全國焦化技術(shù)及生產(chǎn)年會 2010年 6月 8日 11日 300 電捕焦油器 焦油器故障的原因及改進(jìn)措施 黃長勝 1 李成峰 1 亓 棟 1王廣思 2（ 國際焦化有限公司 ， 272100； 莊市燃?xì)饪偣?， 272000； ） 【 摘 要 】 通過對 電捕焦油器 故障現(xiàn)象的原因分析， 采取了相應(yīng) 解決 措施， 改造后 的 生產(chǎn)實踐 證明 ， 不僅 較好 地 解決 了 電捕 焦油器 的安全穩(wěn)定運(yùn)行 ，而且有效地提高了 電捕焦油 器后煤氣的 質(zhì) 量 。 【 關(guān)鍵詞】 電捕 焦油器 焦油堵塞 接地 故障 改進(jìn)措施 山東兗礦國際焦化有限公司是由 兗礦集團(tuán)有限公司 、日本伊藤忠和巴西 家合資建設(shè)的年產(chǎn) 200萬噸焦炭和 20 萬噸甲醇的煤化工企業(yè)，該企業(yè)拆遷 了德國凱薩斯圖爾焦化廠的 爐及其配套的煤氣凈化系統(tǒng)，新建了年產(chǎn) 20 萬噸 用 焦?fàn)t 煤氣 制甲醇 的 生產(chǎn) 裝置。焦?fàn)t 于 2006 年 6 月 投 產(chǎn) ， 甲醇 裝置也于同年 12 月 16 日投產(chǎn)，通過一年多的運(yùn)行，對焦?fàn)t的運(yùn)行認(rèn)識逐步加深，相應(yīng)的配套裝置也 在 逐步完善。 由于在德國原設(shè)計的 焦?fàn)t煤氣只 用 作燃料燃燒 ，而 我公司需將剩余的焦?fàn)t煤氣用于 生產(chǎn)甲醇， 因此 對焦?fàn)t煤氣的 質(zhì)量 要求 就更高 。 從實際運(yùn)行情況看，煤氣凈化 程度 不 能達(dá)到 生產(chǎn) 甲醇的 要求 ， 為 進(jìn)一步 提高焦?fàn)t煤氣 的 凈化 程度，我們 一方面 選擇 技改項目 的 技術(shù) 方案，另一方面對現(xiàn)有的 煤氣凈化 系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，盡可能 地 達(dá)到原設(shè)計的 操作 指標(biāo) 。眾所周知， 電捕焦油器 操作 的好壞 對煤氣凈化起到 十分關(guān)鍵 的作用 ， 為此 。 我們 對電捕焦油器投產(chǎn) 以來 所 出現(xiàn)的 問題 進(jìn)行 了 總結(jié) 和 分析， 并采取了相應(yīng)的改進(jìn)措施，實踐表明，改進(jìn)后的電捕焦油器 達(dá)到 了 長期穩(wěn)定運(yùn)行的目標(biāo)。 現(xiàn)將我們的體會介紹于后，供同行參考。 規(guī)格 我公司有 3 臺 電捕焦油器 ， 3 開 不 備， 每臺 直徑 4210 高 13000裝 蜂窩 210 個 ， 鎳鉻 吊絲直徑 5 重錘重量 有 2 層 氣體 分布板 。電捕焦油器的 進(jìn)出口 煤氣 管 直 徑 進(jìn)上出 。氨水沖洗管 直徑 15板沖洗 管 直徑 部沖洗 管 直徑 6 個噴嘴 。 絕緣箱 用 電加熱，頂部通入氮?dú)?，溫?80 100， 氮?dú)獗Ｗo(hù) 使用 常溫氮?dú)鉁p壓 蒸汽間接加熱到 80 加入到絕緣箱 ，流量 50m3/h， 電捕 阻力 500焦?fàn)t煤氣 處理量 42065h， 設(shè)計壓力 為 作壓力 為 計溫度 120 ， 絕緣箱 工作溫度 90 ，煤氣 溫度 21 28 。 額定二次電壓 定二次電流 840加熱器電壓 500V，功 率 頂部清洗噴灑液壓力 捕焦油器 筒 體使用 10的 板焊接而成 ，焊縫系數(shù) 計風(fēng)壓 400N/震烈度 7 度。 工藝連鎖 條件 有：煤氣中氧含量 V%）、初冷器前煤氣吸力 電捕焦油器 下部壓力 緣箱溫度 70 。 煤氣 含 氧量測 定由 煤氣鼓風(fēng)機(jī)出口兩個順磁氧分析儀提供 ， 電捕焦油器工藝管道布置見圖 1，系統(tǒng)流程框圖見圖 2。 氮?dú)?沖洗用氨水管 高壓 焦?fàn)t煤氣 電纜 電捕焦油器 氨水 焦?fàn)t煤氣 上窺鏡 斜板沖洗管 回液管 下窺鏡 液封槽 圖 1 電捕焦油器工藝管道布置圖 2010年 6月 8日 11日 2010年第四屆全國焦化技術(shù)及生產(chǎn)年會 301 初 冷器電 捕鼓 風(fēng)機(jī)硫 化 氫洗 滌 塔氨 洗滌 塔苯 洗滌 塔氣 柜電 捕焦 爐 氣壓 縮 機(jī)回 爐煤 氣自 焦 爐 來 煤 氣焦 爐 煤 氣生 產(chǎn) 甲 醇煤 氣 放 散原 三 開 不 備 ， 現(xiàn) 新增 一 臺 并 聯(lián) 運(yùn) 行新 增 兩 臺圖 2 系統(tǒng)流程框圖 解決辦法 油堵塞 在 電捕焦油器 的運(yùn)行過程中， 到達(dá)沉淀 極內(nèi)壁的焦油沿 壁往 下 流， 當(dāng) 焦油的流動性好 時 會流 到 底部，并經(jīng) 液封槽 和回液總管排出。 由于 我公司 電捕焦油器 捕集下來焦油 的 流動 性很差 ， 即使 斜板沖洗氨水 管 正常 沖洗 ，約一周后 仍 會出現(xiàn)內(nèi)部放電 ，并發(fā)出 異常 聲 響 。出現(xiàn) 這種情況 時 ，我們就安排 電捕焦油器 的沖洗，即將出口煤氣閥門關(guān)閉， 從 電捕焦油器 頂部噴灑 熱 氨水 ，用 熱氨水沖洗 蜂窩和氣體分布板，每次沖洗都 能排 出大量焦油， 每 次 沖洗 操作 約 需 1h， 再 經(jīng)約 2 h 的自然降溫后 ，打 開煤氣 出口閥門 投入 正常 運(yùn)行 。 每班還需安排 液封槽的沖洗，通過下 窺 鏡可看到 管道是否暢通 和管內(nèi) 焦油 的 積累情況 。當(dāng) 電捕焦油器底部或 管內(nèi)出現(xiàn)焦油堵塞時，可采取以下 兩種方式 解決。 一是關(guān)閉下沖洗 管 出口閥 門， 通過 斜板 沖洗 管 向 電捕焦油器 通入 熱氨水， 再 通過上沖洗 管 排 入液封槽 ，這樣 可較好 地 加熱 和 沖洗 電捕焦油器 底部 積存的焦油 ，同時也可以清楚 地 判斷上下沖洗管線 的情況， 這 也是處理 上下 沖洗管堵塞的有效辦法 。 二是關(guān)閉上沖洗 管 的出口閥 門 ， 熱氨水 通 入 上沖洗管直接沖洗 電捕焦油器 內(nèi)部，通過下 沖洗 管排 入液封槽 。當(dāng)液封槽 中 累 積 的 焦油較多時，關(guān)閉上下沖洗 管的 閥門，切斷與 電捕焦油器 的聯(lián)系， 用熱氨水 單獨(dú)沖洗液封槽。 由于 上述 原因 ， 電捕焦油器 運(yùn)行一直不正常，運(yùn)行周期短，除每班 必須 沖洗 一次 液封槽外， 每 周 還 必須停車沖洗一次 電捕焦油器 ， 且 每次 都能 沖洗 出很多 焦油 。 說明 電捕焦油器底部的 焦油 不能 正常的 排出 ，而是粘附在蜂窩壁和氣體分布板上 。 每次 打開 電捕焦油器 檢查 也驗證了上述判斷 。 緣為零問題 在電捕出現(xiàn)問題后，我們最初均是采用先氮?dú)獗涸囼?，可以保壓后在進(jìn)出口加盲板進(jìn)行隔絕，隔絕之后再打開人孔進(jìn)行檢查，處理完畢進(jìn)行氮?dú)庵脫Q，置換合格后抽盲板，然后開閥門投入運(yùn)行，每次處理快的情況需要 16 小時，不順利的情況需要 48 小時，即費(fèi)時費(fèi)力，安全措施 也不能完全保證，如果閥門關(guān)閉不嚴(yán)，加或抽盲板的過程中會出現(xiàn)煤氣中氧氣含量升高的情況，有時候還被迫終止。后來我們通過摸索，特別是電暈極絲改造后，每次處理極絲斷的情況判斷比較直觀，處理也非常迅速，因此，后來我們采用了只做保壓試驗，只要保壓試驗正常，即使置 換不徹底也進(jìn)行人孔的拆卸，人孔拆卸上嚴(yán)格規(guī)定了先打開上人孔，再打開下人孔的先后順序，目的就是防止電捕自身形成煙囪效應(yīng)，造成上人孔打開時出現(xiàn)煤氣溢出影響人員安全，之后的每次處理都按照這個方案來執(zhí)行，效果較好，處理快捷安全，還大大節(jié)約了維修成本，最快的一次從電捕退出運(yùn)行到投入僅用了 2 小時 40 分鐘。下面是我們出現(xiàn)的幾種絕緣為零的情況。 暈極斷絲 氮?dú)饧訜嵯到y(tǒng) 正常 時 ， 還頻繁出現(xiàn) 電暈 絲斷 的 問題 。 為此 ，我們于 2007 年 3 月 20 日 對 3 號電捕焦油器進(jìn)行了 改造 ， 即用 4銹鋼絲繩 替代 鎳鉻絲 , 電暈極的 自然垂直 度有 了 明顯好轉(zhuǎn)， 從而較好地 糾正了 鎳鉻絲不垂直帶來的偏差 問題 。 但 2008 年 仍 先后出現(xiàn) 過 6 次 電暈 極 斷 絲的情況 。 電暈極絲斷有兩種情況，一是打開電捕人孔后 ，通過下人孔可以發(fā)現(xiàn)氣體分布板上有重錘或者一段帶著吊環(huán)的極絲，根據(jù)位置可以準(zhǔn)確看到對應(yīng)的蜂窩位置，然后帶著長管面具從上人孔探身到內(nèi)部利用鉤子2010年第四屆全國焦化技術(shù)及生產(chǎn)年會 2010年 6月 8日 11日 302 將尚掛在吊架上的斷極絲吊出來，測量絕緣合格即行封孔完成一次處理；二是 打開人孔后不能明顯的發(fā)現(xiàn)重錘或者帶著吊環(huán)的極絲， 測量電捕內(nèi)部 絕緣合格 ，但 開啟 電捕 后的 二次 電壓 仍 劇烈波動， 后再次仔細(xì) 檢查 發(fā)現(xiàn) 是 電暈 極絲 斷 ，但是重錘和帶著吊環(huán)的 斷極絲沒有脫落下來，還是被下固定環(huán)卡住了，使難以發(fā)現(xiàn)極絲斷，尚存的極絲也出現(xiàn)了一個非常特殊的情況 ， 就是在 不 加電時處于垂直狀態(tài)，不碰壁，絕緣很好 ，但 加電 后因 出現(xiàn) 與蜂窩壁相 碰而 造成 接地 ，發(fā)現(xiàn)癥結(jié)處理后恢復(fù)運(yùn)行 。 緣套管擊穿 出現(xiàn) 絕緣為零 ， 直接接地 的 情況 時， 大部分是 電暈 極 斷 絲 造成的 ， 但也 有兩次是 由于 電氣進(jìn)線的穿墻套管損壞 引起的。 緣子絕緣低 08 年 8 月 22 日 曾 出現(xiàn)內(nèi)部絕緣為零的情況， 當(dāng)時打開人孔后發(fā)現(xiàn) 由于電捕焦油器沒有沖洗， 在沒有沖洗的情況下 經(jīng)過查找發(fā)現(xiàn)一根 電暈 極絲斷 裂 ，處理后測量絕緣 5 回裝人孔后進(jìn)行了沖洗，但絕緣 仍為 零 ，懷疑是極絲的檢查不徹底，隨后對 內(nèi)部 的 每根 電暈 極絲進(jìn)行了確認(rèn)，也專門清理了頂部的傘帽， 并打開上部的三個絕緣箱， 擦拭了三個絕緣箱 內(nèi)的絕緣子 ，但絕緣仍然為零 。 后拆開穿墻套管測量 罐體內(nèi)部合格，而絕緣套管絕緣為零，因為檢修 時切斷了 絕緣子的電源， 故 當(dāng)時的溫度 為 35。 恢復(fù)絕緣子的加熱電源， 當(dāng) 溫度 升 到 80 后的絕緣 就 合格， 從而 說明絕緣子的溫度控制十分重要。 11 月 18 日再次出現(xiàn) 電捕焦油器 停車沖洗后絕緣為零的情況，經(jīng) 8h 后絕緣 恢復(fù)到 約 5 當(dāng)時 以為沖洗不徹底， 經(jīng) 再次沖洗后絕緣 仍是零， 其原因是 公司空分裝置停車， 停止了 絕緣箱保護(hù) 用 的 氮?dú)?供給 ，電捕焦油器 在 沖洗 時 水蒸 汽和 萘 蒸汽進(jìn)入 絕緣箱 ，并在 絕緣子 上 冷凝 而 造成絕緣降低， 經(jīng) 自然干燥后絕緣逐步恢復(fù)，在 電捕焦油器 沖洗 18h 時后 測量 絕緣，達(dá)到 了 30 運(yùn)行 正常。 于工藝處理可靠的考慮，進(jìn)出口應(yīng)盡可能設(shè)置水封，便于安全 生產(chǎn) ，即使需要加盲板也是在水封之后進(jìn)行，更加安全，符合當(dāng)前的安全生產(chǎn)的總體要求 。 電暈 極絲距離蜂窩底部出口處增加一個套環(huán) （圖 2） ，可以減少 電暈 極絲在氣流波動 時 瞬時接觸 沉淀極而 打斷極絲 。并在 電暈 極下端 、 吊環(huán)以上加裝內(nèi)徑 4 5壁厚 4長 200 300不銹鋼套管，保護(hù)電暈極， 以 延長 其 使用壽命 。 圖 2 電暈極加裝套環(huán)和保護(hù)套管 于 目前的 煤氣 處理氣量 較 小， 電捕焦油器 三開沒有備車 ，一旦 出現(xiàn)問題矛盾 就 更加突出，計劃 新 增1 臺 6 萬 m3/h 的 電捕焦油器 , 四臺電捕 并聯(lián)運(yùn)行 。 于 凈煤氣中含 焦油等雜質(zhì)的影響，甲醇 裝置 的壓縮機(jī)運(yùn)行周期短，故障率高 。 為此 ， 我們 在氣柜后也 新 建了 2 臺 電捕焦油器 ， 以改善煤氣 壓縮機(jī)的運(yùn)行 條件 。 避免 絕緣子 因 受潮 而 引起擊穿等 事故 ，用 氮?dú)獗Ｗo(hù) 絕緣箱的絕緣子十分重要， 可 采用電加熱， 也可采用蒸汽加熱，氮?dú)獬隹跍囟燃s 80 ， 氮 氣