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陕西神木化学工业有限公司 陕西榆林 719000

德士古水煤浆气化技术在我国应用广泛，生产运行稳定可靠，但仍有一些问题未得到解决，锁斗系统故障率高尤为突出，泄露、堵塞、冲刷等问题较为严重，本文主要对锁斗系统出现的这几项突出问题进行分析并提出防范措施。

1 锁斗流程描述

激冷室底部的渣和水在收渣阶段经锁斗收渣阀、锁斗安全阀进入锁斗。锁斗安全阀处于常开状态，仅当由激冷室液位低低引起的气化炉停车，锁斗安全阀才关闭。锁斗循环泵从锁斗顶部抽取相对洁净的水送回激冷室底部，帮助将渣冲入锁斗。

锁斗循环分为泄压、清洗、排渣、充压、收渣五个阶段，由锁斗程序自动控制。循环时间一般为30分钟，可以根据具体情况设定。锁斗程序启动后，锁斗泄压阀打开开始泄压，锁斗内压力泄至锁斗冲洗水罐。泄压后，泄压管线清洗阀打开清洗泄压管线，清洗时间到后清洗阀关闭。锁斗冲洗水阀和锁斗排渣阀及充压阀打开，开始排渣。当冲洗水罐液位低时，锁斗排渣阀、充压阀和冲洗水阀关闭。锁斗充压阀打开，用高压灰水泵来的灰水开始充压，当气化炉与锁斗压差低时，锁斗收渣阀打开，锁斗充压阀关闭。锁斗循环泵进口阀打开，循环阀关闭，锁斗开始收渣，收渣计时器开始计时。当收渣时间到锁斗循环泵循环阀打开，进口阀关闭，锁斗循环泵自循环。锁斗收渣阀关闭，泄压阀打开，锁斗重新进入泄压步骤。如此循环[1]。

2 锁斗程序步序

锁斗程序初始条件满足，DCS上锁斗启动按钮置 ON，锁斗程序启动并按以下步骤运行：

（1）锁斗泄压阀开（收渣阀全关启动）。

（2）锁斗泄压清洗阀开（泄压阀全关、延时启动）。

（3）锁斗泄压清洗阀关（清洗时间到启动）。

（4）锁斗冲洗阀开（收渣阀关、冲洗水罐液位高、清洗阀全关启动）。

（5）锁斗排渣阀开，锁斗充压阀开（收渣阀关、循环阀关、冲洗水阀全开启动）。

（6）锁斗排渣阀关，锁斗充压阀关（冲洗水罐液位低或排渣时间到启动）。

（7）锁斗冲洗阀关，锁斗泄压阀关（排渣阀全关启动）。

（8）锁斗充压阀开（排渣阀关、泄压阀全关启动）。

（9）锁斗收渣阀开（排渣阀关、冲洗水阀关、锁斗压差低启动）。

（10）锁斗充压阀关（收渣阀全开启动）。

（11）锁斗循环泵进口阀开，锁斗循环泵循环阀关（冲压阀全关启动）。

（12）锁斗循环泵循环阀开，锁斗循环泵进口阀关（收渣时间到或按下排渣按钮启动）。

（13）锁斗收渣阀关（循环阀全关启动）。

3 锁斗系统故障及解决方法

（1）锁斗冲洗管线振动大。

原因分析：

其一，由于德士古气化炉锁斗系统排渣时锁斗内冲洗水高速下冲后排渣阀突然关闭，这样冲洗水突然遇阻就会形成流体反向冲击力，此冲击力无法从其他处释放故而造成管线振动过大。

其二，锁斗冲洗水罐对空管线管径太小，由于冲洗水管线较粗，冲洗水阀打开数秒就能排空锁斗冲洗水罐，而锁斗对空管线过细无法快速充满大气，这样锁斗冲洗水罐内就会形成部分真空，因此也能加大流体反向冲击力。

主要是通过减小反向冲击力来解决振动大问题，第一是将排渣阀由原来动作速度3s调整为8s（反复试验得出），通过对执行机构排气加装调节阀手阀来控制阀门动作速度，将反向力从排渣阀缓解释放；第二是锁斗冲洗水罐对空管线管径加大，消除冲洗时形成的部分真空待，也能降低反向冲击力[2]。

（2）锁斗循环水管线节流件磨损冲刷严重。

原因分析：

虽然打循坏是从锁斗上部抽水，但水里带煤渣颗粒依然很多，再加上高温高压和高流速，使得节流件管壁处冲刷严重泄漏，经常造成紧急抢修或停车。

解决方法：第一是楔式流量计的选材上突破，选择碳化钨内衬可以延长冲刷泄漏时间至10年以上，可以解决这一问题，再就是选择其他无节流式流量计，比如电磁流量计，只需做好耐磨衬里和耐磨电极即可。

（3）锁斗压差表导压管堵和积液。

原因分析：

由于合成气出口至锁斗距离达二十多米，采用φ14的导压管引压，而合成气内含杂质和结晶物，导致导压管频繁堵塞，再就是合成气内含水蒸气量大，造成导压管经常积液，无法正常测量。

解决方法：

实验组实习生的实践、理论平均成绩均明显超过了2015年实习生的实践、理论平均成绩,两项平均成绩数据差异明显,具备统计学意义(P<0.05)。

重新选型，将原来老式导压管取压测量改为分体式压力表差来测量，上下两台压力表之间是用同步电缆连接，这样就用电信号替代了原有的导压管引压的压力信号，从而解决了导压管堵塞和积液两个问题。

（4）锁渣阀故障率高。

原因分析：

安全阀，由于安全阀只有在气化炉激冷室液位计低低联锁时才触发其关闭，平时一直处于开状态，时间久了阀门就会卡死在开位置，真正需要动作时无法关闭存在重大安全隐患；

收渣阀，阀体阀内件故障：锁斗系统每30分钟一个循环动作频繁，介质含固定煤渣量大，高温高压，阀体和阀芯阀座冲刷严重，再就是阀座下的碟簧使用久了就会压平起不到作用，这样阀球和阀座间就会有缝隙，极易造成冲刷损伤，严重时只能报废；执行机构故障：随着高频度的工作以及时间增长，执行机构各接触部分摩擦力就会增大，从而损坏执行机构拨叉各连接件以及导向槽，各软密封磨损泄漏等，这些都会造成执行机构无法正常动作。

排渣阀，和收渣阀故障原因相当，区别是阀长期处于高压差下工作，而且排渣时压差大冲刷更为严重。

解决方法：

安全阀，实行定期动作预防卡死现象，通过长期观察试验安全阀每周动作一次，并记录阀门动作时间以及有无其他异常等，完全可以解决安全阀长时间不动作导致卡死这一故障。

收渣阀，排渣阀，实施定期保养维护，定期喷涂阀球阀座和流道可以解决这一问题，通过长期试验和检修总结，收渣阀每使用300天（停炉不计）定期进行一次保养维护，清理阀体结焦、更换碟簧、检查涂层、校正阀座、研磨阀球阀座等，更换执行机构各连接件、密封圈、润滑油等，每1000天进行一次阀球、阀座、流道衬套喷涂，可确保锁渣阀安全运行[3]。

4 实践检验

（1）2015年改造后锁斗冲洗水管线再未出现连接波纹管破裂和连接法兰泄漏等现象。

（2）2013年改造后再未出现锁斗循环管线流量计冲刷泄漏现象。

（3）2016年开始定期维护保养锁渣阀，再未出现因锁渣阀故障导致停车事故。

（4）2017年后彻底告别捞渣机抢修。

5 结语

德士古水煤浆气化工艺尽管很成熟，但由于各使用单位之间缺乏信息互动，而且使用工艺也有所区别，很难形成统一标准，但对于装置出现的问题以及分析方法和处理经验是有一定的借鉴意义的，希望各单位能够分享经验，为中国煤化工事业多做贡献。