董 岳

    (国能新疆化工有限公司 新疆乌鲁木齐 830000)

    国能新疆化工有限公司680 kt/a 煤基新材料项目的气化装置采用GE 水煤浆加压气化技术,于2016 年5 月投入运行,由煤浆制备、气化、渣水处理、污水预处理等4 个单元组成。 煤浆制备单元配置6 条棒磨机(Φ4.0 m×6.0 m)生产线,5 开1 备。 原料煤采用新疆本地的红沙泉煤和黑山煤混配,其中红沙泉煤占比≥60%。 红沙泉煤属于中低阶煤,含水量高,成浆性差,哈氏可磨性指数高(120);黑山煤成浆性好,哈氏可磨性指数低(60)。 因两种煤性质差别大,在制浆过程中存在诸多问题。

    1 煤浆制备单元工艺流程

    煤浆制备单元工艺流程见图1。

    图1 煤浆制备单元工艺流程

    原料煤经皮带输送进入原料煤煤仓后,经煤称重给料机称重后送入棒磨机,添加剂经计量泵送入棒磨机。 来自甲醇制烯烃装置的工艺废水、污水装置的优质再生水、制浆废水在研磨水槽内混合后,由研磨水泵送入棒磨机。 原料煤、研磨水和添加剂按一定比例混合,通过棒磨机磨成一定浓度的水煤浆。 棒磨机出口设置滚筒筛,用于筛除粗煤颗粒和杂物,水煤浆自流入磨机出料槽。磨机出料槽内的水煤浆由低压煤浆泵输送至设置在煤浆槽顶部的二级滚筒筛内,对水煤浆中可能残留的粗煤颗粒和杂物进行二次筛除,合格的水煤浆自流入煤浆槽内短暂储存,最后由高压煤浆泵送至气化炉。

    2 制浆过程中存在的问题及原因分析

    水煤浆加压气化装置煤浆制备单元自2016 年5 月投入运行以来,存在煤浆含量偏低的问题,造成气化炉氧耗、煤耗偏高,合成气有效气含量偏低;高压煤浆泵垫缸导致气化炉跳车频发,煤浆槽搅拌器频繁过载跳车,棒磨机筒体漏浆严重,制约着装置的安全稳定运行。

    2.1 煤浆含量偏低

    国能新疆化工有限公司的水煤浆加压气化装置自原始开车以来,煤浆含量一直偏低,最高仅能达到60%(质量分数,下同)。 根据水煤浆成浆机理[1],影响煤浆含量的因素有煤质、水煤浆添加剂以及煤浆粒度分布、黏度和温度等。

    (1)煤质

    国能新疆化工有限公司原料煤采用红沙泉煤和黑山煤两种煤掺配。 红沙泉煤含水量高、成浆性差,单一红沙泉煤制得的水煤浆质量分数约56%;黑山煤含水量低、成浆性好 ......