张福亭，郭 宁，杨国荣，田宏伟
（伊犁新天煤化工有限责任公司，新疆 伊宁835000）
［摘 要］某20×108 m3/a煤制天然气项目气化装置设有22台赛鼎工程（鲁奇）碎煤加压气化炉，其备煤系统为气化炉提供原料煤（筛分后的块煤）及为热电锅炉提供燃料煤（筛分后的粉煤）。对当前备煤系统供煤过程中存在的一些问题如气化炉煤仓料位计显示滞后、煤仓最低料位控制较低、煤仓最高料位控制偏低以及原料煤供应中断后无其他供煤途径（皮带供煤路径单一）等进行分析与探讨，提出并实施了相应的优化调整措施——对煤仓料位计进行检修和更换，彻底解决料位计显示滞后问题；调整煤仓料位控制范围，增加气化炉煤仓储煤量；增设跨接皮带，增加新的供煤途径。优化调整后，延长了供煤中断时的处置时间，保证了化工主装置的安全稳定运行，降低了因原料煤供应中断导致的系统减负荷乃至停车的风险。
［关键词］碎煤加压气化装置；备煤系统；供煤中断；处置思路；预防措施；注意事项；增设跨接皮带；优化调整效果
［中图分类号］TQ546 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2025）03-0012-03
0 引 言
国内某公司20×108 m3/a煤制天然气项目主生产工艺为赛鼎工程（鲁奇）碎煤加压气化、宽温耐硫部分变换、林德低温甲醇洗、戴维甲烷化工艺等（化工主装置分为A、B两个系列），于2017年3月投产，整体运行状况较好，2019年2月天然气（SNG）产量已达设计值。其气化装置设有22台气化炉（正常生产中气化炉十八开两备两维修），每台气化炉设有1个煤仓，单个煤仓最大储量为200 m3，气化装置消耗原料煤约660 t/h。其备煤系统主要任务是为气化炉提供原料煤（筛分后的块煤）及为热电锅炉提供燃料煤（筛分后的粉煤），若备煤系统供煤中断，严重时会造成全厂生产系统停车。上游配套煤矿产原料煤由长输皮带输送至备煤系统（输送距离约3 km），再由其他皮带将其输送至气化炉煤仓和热电煤仓，生产不停则供煤皮带不停，皮带输送机长时间运行不可避免地会出现一些故障，当输煤皮带出现故障后，可能会导致原料煤输送中断。为避免或减轻供煤中断对化工主装置的影响，延长供煤中断时的处置时间，减少因原料煤供应中断致化工主装置减负荷或停车，对当前原料煤供应过程中存在的一些问题如气化炉煤仓料位计显示滞后、煤仓最低料位控制较低、煤仓最高料位控制偏低以及原料煤供应中断后无其他供煤途径（皮带供煤路径单一）等进行分析与探讨，提出并实施相应的优化调整措施后，保证了化工主装置的安全稳定运行，降低了因原料煤供应中断导致的系统减负荷乃至停车的风险。以下对有关情况作一介绍。
1 备煤系统工艺流程简介
上游配套煤矿原料煤经带式输送机输送至备煤系统（备1#～14#带式输送机为气化供煤线皮带，输1#～7#带式输送机为热电锅炉供煤线皮带），然后由备2# A/B带式输送机送至筒仓，原料煤储存在1#～7#筒仓、燃料煤储存在6#～7#筒仓（视生产情况，6#、7#筒仓既可储存燃料煤，又可储存原料煤）。每个筒仓下面对应设有1台环式给煤机，1#～5#筒仓内的原料煤经备1#～5#环式给煤机连续给料，将煤按生产所需送入备3# A/B带式输送机，再经备4# A/B、备5# A/B带式输送机转运至筛分楼煤仓。筛分楼煤仓内的煤由活化振动给煤机A～D送至弛张筛A～D筛分，筛上粒度≥8 mm的煤经备6# A/B带式输送机送至气化炉煤仓，筛下沫煤则送往粉煤锅炉煤仓。气化炉分布在A/B/C三个气化框架上，每个气化框架分别设置炉前筛，筛下的沫煤经汽运至煤场（沫煤用作锅炉燃料煤或外售）。6#、7#筒仓储存原料煤时可由6#、7#环式给煤机、输1# A带式输送机、1#跨接皮带输送机转运至备3# A带式输送机（输1# A带式输送机对应备3# A带式输送机，当筛下沫煤不够热电锅炉使用时，用输1# B、2# B、3# B带式输送机给热电锅炉上煤）；6#、7#筒仓储存燃料煤时，则经输6#～7#环式给煤机与输1# B、2# B、3# B带式输送机在转运站与输4# A/B、5# A/B带式输送机送来的弛张筛筛下沫煤混合，再由输6# A/B、7# A/B带式输送机送至锅炉煤仓。由于上游配套煤矿实际煤炭产量不足，无法满足生产所需，外购汽运煤经南/北煤场筛分机筛分后，南煤场煤经新增皮带送至南受煤坑、备4# A/B带式输送机送入气化料线系统；北煤场煤经1#煤场皮带（一开无备）、北受煤坑、备4# A/B带式输送机（南、北煤场的煤最终均进入备4# A/B带式输送机）送入气化料线系统。
气化A框架的供煤，经备6# A/B、备7# A/B、备8# A/B带式输送机输送至气化A系列7台气化炉的煤仓；气化B框架的供煤，经备6# A/B、备9# A/B、备10# A/B、备11# A/B带式输送机输送至气化B系列8台气化炉的煤仓；气化C框架的供煤，经备6# A/B、备9# A/B、备12# A/B、备13# A/B、备14# A/B带式输送机输送至气化C系列7台气化炉的煤仓。
2 备煤系统运行现状
备煤系统设有7个筒仓，每个筒仓下面设有1台环式给煤机，1#～5#筒仓环式给煤机单机给煤量为600 t/h，6#、7#筒仓环式给煤机单机给煤量为420 t/h，备3#（A/B）、备4#（A/B）、备5#（A/B）皮带输煤量均为1 200 t/h，备6#～14#（A/B）皮带输煤量均为1 100 t/h，输1#～7#（A/B）皮带输煤量均为410 t/h（备1#～14#带式输送机为气化供煤线皮带，输煤量较大；输1#～7#带式输送机为热电锅炉供煤线皮带，输煤量较小）。正常生产中，当前运行17台气化炉（据气化炉运行情况及检修情况，有时运行17台气化炉，有时运行18台或19台气化炉），总氧负荷105 000 m3/h（标态，下同），单炉平均氧负荷6 176 m3/h，气化装置平均耗煤量约660 t/h，单台气化炉平均耗煤量约39 t/h。气化装置设有3个气化框架，共22台气化炉，每台气化炉对应一个煤仓，每台气化炉对应煤仓容积200 m3、高度8 m，输煤皮带向煤仓加煤时，煤自由落体式进入煤仓，仓内未设置拔平装置，煤仓顶部存煤近似呈圆锥形，为防止煤从加煤口冒出，煤仓料位一般控制在2.5～6.0 m，备煤系统单条皮带向气化炉煤仓加煤时，虽然备6#～14#（A/B）单条皮带输煤量为1 100 t/h，但加煤过程中存在卸料器切换、不同气化框架加煤时皮带切换，为防止瞬间输煤量超额定量致皮带输送机超额定电流、皮带压停的现象发生，皮带输送量一直控制在900～1 000 t/h，一个加煤周期（第一台气化炉开始加煤至最后一台气化炉加煤结束）约需50 min，气化炉煤仓料位下降2.5～3.0 m，正常生产时单条皮带即可满足输煤要求。
3 气化原料煤供应中断处置思路及处置过程
3.1 供煤中断处置思路
因气化炉煤仓料位一般控制在2.5～6.0 m之间，气化炉煤仓容积为200 m3，其有效容积以80%计，煤仓高度为8 m，原料煤堆密度为0.78 t/m3，单个煤仓最大存煤量为124.8 t，因此，当气化原料煤输送皮带故障短时间内不能恢复供煤时，气化炉煤仓平均料位为4.25 m，煤仓内的总存煤量为1 094 t，气化装置总氧负荷105 000 m3/h运行时，平均耗煤量为660 t/h，在系统负荷不作调整的情况下，气化炉可运行1 h 40 min，运行过程中除低料位煤仓对应的气化炉可适当减负荷外，其他气化炉可不作调整；若备煤系统恢复供煤时间为3 h 20 min，则化工主装置（双系列）负荷减至50%运行；若备煤系统恢复供煤时间为6 h 40 min，则化工主装置单系列停车，另一系列50%负荷运行；若备煤系统恢复供煤时间超过6 h 40 min，待气化炉煤仓内煤快烧完时，化工主装置双系列停车。
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