四、煤气发生炉的故障排除
1、煤气加压机突然停车
由于某种原因停电,加压机停止运转。这种情况就会突然影响到煤气发生炉。其特征为:炉出煤气压力大幅上升,炉底压力也增加。必然拉开放散,降低风压,关小风阀,降低饱和温度。注意风阀不能关死。如果长时间停电,按热备操作。
2、空气鼓风机停车
鼓风机和加压机在设计上是联锁的,加压机停车,鼓风机也就自动停止运转。但也应防备联锁失灵(使用热煤气无冷却净化的不存在联锁问题)。煤气出口压力降至零。这时,不管是使用哪一种煤气炉,都必须向炉底加大蒸汽流量,确保炉内正压,同时,关闭空气阀,视情况拉开放散。并立即通知加压机停止运转。防止出现炉内负压进入空气。
3、加煤机故障
加煤机出现故障,应停炉维修。停炉应停彻底,不可转热备修理。如果是多台炉并联工作,应加又竖管水封水,切断进入煤气总管通路,并严格制定维修方案,不可盲目蛮干造成事故。
4、蒸汽包缺水(常压煤气发生炉不存在)
5、空气管道煤气逆流
空气管道在正常工作时,煤气不会逆流到空气管道,但是,如果是突然停电,煤气就有可能从炉底返回到鼓风箱中,由于逆止阀不起作用就会使煤气返回到空气总管至鼓风机,由于返回的煤气温度较高(600度以上),在空气管中和空气混合,达到爆炸指数,就会自然爆炸,后果相当严重。
其防范措施:
(1)确保逆止阀密封可靠;
(2)停电后要加大蒸汽量向炉内送蒸汽,保持炉内正压;
(3)停电后,要以最快的速度关闭空气阀,切断进入炉底空气的通路,防止空气进入炉内引发事故。
(4)视煤气出口压力状况,拉开放散、降低炉底压力,不让煤气向鼓风箱返流。
注意:来电后,必须先把空气总管中的煤气用蒸汽吹扫,然后才能转入正常运行。
6、预防热备转正常生产时炉内爆炸。
热备炉转正常生产时有两种爆炸情况,第一种是刚向炉内送风就产生爆炸,第二种是在正常送风过程中发生爆炸。
第一种爆炸的原因是:在热备过程中,有部分煤气返回到鼓风箱中,因转正常运行,这部分煤气随同空气进入炉内,当煤气和空气混合后达到爆炸指数时,遇到氧化层的红火即发生爆炸。其危害程度相当严重,具有关资料报导,爆炸产生的破坏力足以把煤气发生炉撕裂,并引起火灾。为避免事故发生,在起动风机前,必须把空气管道中的煤气用蒸汽吹扫干净。
第二种爆炸原因:热备状态的炉内氧化层温度较低,甚至有的氧化层火已经熄灭。这时如果风压调整的较大,空气进入炉内,一部分空气中的氧在氧化层中助燃,而在另一端的空气没有助燃,而是混合在煤气中发生爆炸。消除这种爆炸现象的方法:先调小风量,待炉内氧化层均匀建立好后,在慢慢增加风量。同时要注意少加煤,禁止开炉就大量加煤的做法,待氧化层建立转入正常后,视炉内情况在多加煤。
7、预防炉篦和炉裙烧环事故
炉篦和炉裙烧环,是典型的违规操作造成的。主要原因是:氧化层下移严重,操作人员对氧化层的高度控制不好,又不经常钎测,心中无数,至使氧化层下移到炉篦和炉裙部位,使炉篦烧环或炉裙烧红、变形、裂纹,出现煤气泄漏,导致煤气着火。防止这一现象的根本措施是:操作人员要经常检查炉况,钎测氧化层(火层)在规定的高度(炉篦顶200mm)。确保炉篦顶端灰层厚度。如果氧化层下落的比较严重,严禁在继续除灰渣,同时适当加大饱和温度,关小风量,逐渐把灰层培养起来,然后再转入正常运行。如果炉篦已经烧坏,应采取停炉措施,更换炉篦。
在实际操作管理中,可能会遇到很多其他故障,如探火孔封闭不严,上煤机卡死,灰盘漏水,灰盘传动机构故障,特别是双段炉顶部煤气管道堵死,鼓风机,加压机(排送机)故障等,都需要停炉维修,故障才能排除。在这里就不在复叙。
五、煤气发生炉人工钎测炉内各层
炉内各层,在前面有关章节中已经讲述,它主要是由灰层+氧化还原层+干馏干燥层+空层组成。双段炉没空层,干馏干燥层后以上至上段都是煤。其气化原理都是一样的。
要掌握炉内各层的状况,最简单的测量办法就是插钎。在正常运行过程中,把钢钎从探火孔插入炉篦顶端2-3分钟(钢钎直径一般使用300mm粗),然后拔出来观察钢钎顔色。
(1)灰层200mm,钢钎应无色;如果变色成黑红色,说明炉篦以上200mm的灰层已达到500度以上的高温,火层已经下移,(灰层的基点是炉篦顶端)。
(2)氧化层厚150mm.钢钎应变成光亮黄色,而且界限分明,说明氧化层处于正常,温度适中。如果钢钎的顔色呈白色状,说明氧化层温度过高,达到1200度以上。如果钢钎的顔色呈黄色或光亮黄色,说明氧化层温度较低,大约在1000度左右。
(3)还原层厚400mm左右,钢钎应变成樱桃色,温度在750度左右,属正常范围。
(4)干馏干燥层厚650mm左右。钢钎应变成暗蓝色,属正常。温度大约在600度左右。
上述钢钎测量炉内各层的方法,是煤气发生炉操作管理者普遍采用的。用插钎测量出炉篦顶端为基点以上各层的高度,便于及时调整炉内气化状况。
实践证明,氧化层的温度在1150度左右为佳,气化出的煤气质量也能够得到保证。氧化层的温度过低,水蒸汽的分解不足,还原层温度也下降,影响了二氧化碳的还原,少产煤气。反之,氧化层温度高达1200度以上,会出现灰渣熔化现象造成结大渣。
通常在测量过程中,还原层和干馏干燥层的厚度没有明显的分界。但单段炉可以测量空层高度,计算出还原层和干馏层的高度。双段炉以电热偶探头测量各层温度,判断各层高度。由于目前电子原件有时失灵,不能全靠电子仪表检测,必须经常用钎测的办法掌握炉内状况。
在双段炉的管理过程中,因为干馏干燥层以上是煤仓,非常容易造成粘结,因此,在使用煤质上,最好使用无烟煤,否则会发生结大焦块危险,不得停炉维修。
正常情况下,钢钎插下去手感很松快,到炉篦有金属坚硬感觉。如果钎子插不下去,说明炉内有结渣,从结渣的硬度可以判断出结渣的程度,有时插钎发现很粘,这是结渣的前兆,有时插钎拔出后,发现钎子在空层部位有很多焦油,说明上部温度较低,处于冷运行状态。
六、煤气发生炉的炉况分析
1、煤气顔色分析
正常的公有制煤气外观呈黄褐色,不透明。这主要讲烟煤生产煤气,煤气呈浅灰色,则表示煤气中挥发分很少。呈暗灰色,在煤气中有大量的碳存在。这是由于在煤气发生炉的空层中温度较低,一氧化碳的甲烷、焦油产生凝结析出固体碳黑造成的,所以空层温度不应小于500度。如果煤气呈浅黄白色,则饱和温度给的过大,煤气中含有大量的水分。
2、二氧化碳含量分析
二氧化碳在煤气中的含量一般控制在2—5%之间,如果超过5%,说明炉内气化不正常。其原因:
一是饱和温度过大,炉内呈冷运行状态。还原温度太低,不利于二氧化碳还原,过剩的二氧化碳混合在煤气中。
二是饱和温度过小,炉内热运行,结大焦渣,二氧化碳没有很好还原,或者还原层太薄,来不及还原,剩余二氧化碳混合在煤气中。
三是捅炉的次数过频,打乱了炉内各层的正常层次,特别是在使用较差煤质的情况下,更容易引起经常性的捅炉破渣,一氧化碳又被燃烧,形成二氧化碳。
四是炉内夹套漏水,降低氧化层温度,或局部偏烧,使二氧化碳还原不好,煤气含二氧化碳过高。还有几种分析情况如煤气氢气含量,挥发分含量以及灰渣含量等,就不在分析。