赵伯平

(陕西陕化煤化工集团有限公司, 陕西渭南 714000)

1 多元料浆气化工艺流程

8．30 MPa的高纯度氧气和7．80 MPa的水煤浆通过特制的三流道预混式单喷嘴喷入气化炉内，在压力为6．50 MPa、温度为1 300～1 400 ℃条件下，发生火焰型非催化部分氧化还原反应，生成水煤气和熔融态灰渣。水煤气经激冷降温、洗涤除尘后送往变换工段，熔融态灰渣激冷固化后沉降在气化炉锥底，经破渣机破碎后由锁斗系统收集，定期排放到渣池，渣池中的灰渣经捞渣机捞出后外运。为了保证气化炉排渣管线畅通无阻，气化炉锁斗系统设置锁斗循环泵，在锁斗集渣期间将锁斗顶部较为清洁的灰水抽出，加压后送回气化炉，在气化炉与锁斗之间形成强制的灰黑水循环，将气化炉锥底的灰渣带入锁斗。气化炉及碳洗塔排出的黑水经3级闪蒸、浓缩、降温回收热量后进入澄清槽沉降，澄清的灰水经除氧返回系统循环使用，沉降浓缩后的渣浆送往真空带式过滤机系统脱水处理，滤饼外运；高压闪蒸操作单元产生的闪蒸器进入高压闪蒸气冷凝器(E1401)，与来自脱氧水泵的高压灰水换热降温后进入高压闪蒸气气液分离器，气液分离后产生的气体送至变换工段汽提塔做汽提气使用，液体返回除氧系统循环使用。低压闪蒸操作单元产生的低压闪蒸汽经PV14003调节压力后进入除氧系统做除氧热源使用。真空闪蒸操作单元产生的真空闪蒸气，经真空闪蒸气冷凝器(E1402)换热降温后进入真空闪蒸器气液分离器，气液分离后产生的气体由真空泵抽取至气液分离器(V1406)，气液分离后产生的气体由V1406顶部放空管线放空。真空闪蒸气气液分离器底部排出的液体，经真空闪蒸凝液泵加压后送至除氧系统循环使用，V1406底部排出的液体经“U”型管排入回水槽，经除氧后循环使用。为保护工艺烧嘴免受高温腐蚀，本装置还设置了工艺烧嘴冷却循环系统。

2 氧压持续下降的突发工况

2020年某月某日，A、B两台气化炉正常运行，A套入炉煤浆体积流量为80 m3/h，入炉氧气体积流量为38 400 m3/h。B套入炉煤浆体积流量为80 m3/h，入炉氧气体积流量为38 400 m3/h。入炉氧气总管压力为8.13 MPa，入炉水煤浆管线压力为7.63 MPa。两套气化装置的氧煤比均为480[1]。在正常监控过程中发现氧气总管压力持续下降，立即向调度室及当班班长汇报，并通知现场做好紧急停车准备。

多元料浆气化炉正常运行时氧压持续下降的工艺表现为：

(1) 入炉氧气流量下降，氧煤比偏低，炉温开始下降。

(2) 碳洗塔出口粗合成气温度、流量下降。

(3) 碳洗塔出口在线分析仪显示粗合成气有效成分降低，甲烷含量上涨。

(4) 气化炉渣口压差暂时无明显变化，但是炉渣中残碳含量上涨。

(5) 气化炉托转盘壁温下降。

(6) 入炉氧气总管及支管氧气压力下降。

3 氧压持续下降的原因及危害

经分析，多元料浆气化炉正常运行时氧气压力持续下降的原因为：空分工段氧泵跳车，备用氧泵未及时开启；空分工段制氧系统轻故障，导致氧气产量下降，不能满足生产需求。本次事故原因是空分工段的运行氧泵跳车，以及备用氧泵未及时开启。

多元料浆气化炉正常运行的过程中，氧气总管压力持续下降时，如果操作员没有及时发现或者工艺处理措施不当，可能造成以下严重后果：

(1) 当入炉氧气管线压力低于炉膛压力而气化炉没有停车时，炉内的粗合成气就会倒回入炉氧气管线，引发氧气管线爆炸事故[2]。

(2) 当入炉氧气管线压力低于入炉煤浆管线压力而气化炉没有停车时，未喷入气化炉膛内的水煤浆就会倒回入炉氧气管线，引发氧气管线爆炸事故。

(3) 当入炉氧气管线压力等于入炉煤浆管线压力而气化炉没有停车时，入炉水煤浆的雾化效果变差，炉内物料气化效率变低，炉温下降，炉渣中残碳含量上涨，单炉产气量下降。

4 应急处理措施及注意事项

4.1 应急处理措施

(1) 快速将A、B两套气化装置的入炉煤浆体积流量减至70 m3/h，入炉氧气体积流量减至33 600 m3/h。减量过程中，注意系统压力、氧气总管压力，以及系统内各处液位变化。密切氧煤比变化，通过调节手段使之稳定在480左右。

(2) 当氧气总管压力降至7.94 MPa时，各套装置系统压力稳定，氧煤比在480左右小幅波动。系统各处液位稳定时，观察氧气总管压力变化。如果压力继续下降，可以将A炉入炉煤浆体积流量减至50 m3/h，入炉氧气体积流量减至24 000 m3/h。

(3) 观察氧气总管压力和系统压力变化，以及A、B套气化装置氧煤比变化。当氧煤比在480左右小幅波动时，系统各处液位稳定。此时，氧气总管压力已停止下降，稳定在7.85 MPa。

(4) 联系调度及空分工段，确认备用氧泵是否投运并正常运行，得到肯定答复后，向调度室提出恢复生产申请。

(5) 申请获批后，观察氧气总管压力变化。如果氧气总管压力为8.10 MPa后呈上涨趋势，90 min内将A炉入炉煤浆体积流量缓慢加至60 m3/h，入炉氧气体积流量加至28 800 m3/h。加量过程中注意系统压力、氧气总管压力以及系统内各处液位变化。密切关注氧煤比，通过调节手段使之稳定在480左右。

(6) 加量后，继续观察氧气总管压力变化。经过观察发现，A套气化装置运行平稳，氧煤比在480左右小幅波动，系统各处液位稳定。氧气总管压力稳定且呈上涨趋势。

(7) 90 min内将B炉入炉煤浆体积流量缓慢加至60 m3/h，入炉氧气体积流量缓慢加至28 800 m3/h。加量过程中注意系统压力、氧气总管压力以及系统内各处液位变化。密切关注氧煤比，通过调节手段使之稳定在480左右。

(8) 加量后，继续观察氧气总管压力变化。经过观察发现，B套气化装置运行平稳，氧煤比在480左右小幅波动，系统各处液位稳定。氧气总管压力稳定且呈上涨趋势。

(9) 90 min内将A炉入炉煤浆体积流量缓慢加至70 m3/h，入炉氧气体积流量加至33 600 m3/h。加量过程中注意系统压力、氧气总管压力以及系统内各处液位变化。密切关注氧煤比，通过调节手段使之稳定在480左右。

(10) 加量后，继续观察氧气总管压力变化。经过观察发现，A套气化装置运行平稳，氧煤比在480左右小幅波动，系统各处液位稳定。氧气总管压力为8.13 MPa，且呈上涨趋势。

(11) 90 min内将B炉入炉煤浆体积流量缓慢加至80 m3/h，入炉氧气体积流量缓慢加至38 400 m3/h。加量过程中注意系统压力、氧气总管压力以及系统内各处液位变化。密切关注氧煤比，通过调节手段使之稳定在480左右。

(12) 加量后，继续观察氧气总管压力变化。经过观察发现，B套气化装置运行平稳，氧煤比在480左右小幅波动，系统各处液位稳定。氧气总管压力为8.13 MPa,且呈上涨趋势。

(13) 90 min内将A炉入炉煤浆体积流量缓慢加至80 m3/h，入炉氧气体积流量加至38 400 m3/h。加量过程中注意系统压力、氧气总管压力以及系统内各处液位变化。密切关注氧煤比，通过调节手段使之稳定在480左右。

(14) 加量后，继续观察氧气总管压力变化。经过观察发现，A套气化装置运行平稳，氧煤比在480左右小幅波动，系统各处液位稳定。氧气总管压力为8.13 MPa。

A、B两套气化装置运行稳定，至此，生产已恢复正常。

4.2 注意事项

在今后的事故应急处理中，应注意以下事项[3-4]：

(1) 减量时，入炉氧气流量、入炉煤浆流量的调节应同步进行。同时，密切观察氧气总管压力、氧煤比、系统压力、气化炉液位、碳洗塔液位、脱氧水泵电流等工艺参数的变化。

(2) 加量时，入炉氧气流量、入炉煤浆流量的调节应同步进行。加量操作应缓慢谨慎，并密切观察氧气总管压力、氧煤比、系统压力、气化炉液位、碳洗塔液位、脱氧水泵电流等工艺参数的变化。

(3) 加减量操作过程中，各跳车联锁应经专业领导审核批准，不得随意旁路。

(4) 当两套气化装置同时运行时，气化装置在减负荷的过程中，应根据氧气总管压力的变化决定停车时间。当气化装置负荷减至预案中规定数值后，氧气总管压力继续下降至7.80 MPa时，第一时间停止与跳车氧泵相对应的气化装置。当氧气总管压力下降至7.60 MPa时，停止第二套气化装置。

5 结语

在生产实践的过程中，同一生产装置突发事件产生的原因各不相同，应急处置措施千差万别。遇到突发事件，应该沉着冷静，灵活应用所掌握的专业知识，作出科学合理的应急处置，将事故损失降到最低。