解析了水煤漿加壓耐磨熱電偶系統(tǒng)常見故障及預防處理，詳細分析了鎖斗各個閥門內漏的現象、鎖斗上下部堵渣現象，并闡述了優(yōu)化鎖斗運行的措施以及鎖斗系統(tǒng)故障的處理過程。
神華榆林能源化工有限責任公司氣化工藝為水煤漿加壓氣化液態(tài)排渣技術，水煤漿加壓氣化爐被公認為安全穩(wěn)定高效清潔的氣化技術，水煤漿與氧氣經燒嘴在氣化爐內發(fā)生一些列氧化還原反應與物理變化，生成以一氧化碳、二氧化碳、氫氣為主的粗合成氣。未發(fā)生反應的灰分以及殘?zhí)拷涍^激冷室與激冷水發(fā)生物理降溫，并通過鎖斗排入撈渣機。鎖斗循環(huán)分為泄壓、清洗、排渣、充壓、收渣五個階段，由鎖斗程序自動控制，循環(huán)時間一般為 30 分鐘［1］。激冷室底部的粗渣在收渣階段經鎖斗安全閥 KV01、鎖斗收渣閥 KV02 進入鎖斗。鎖斗安全閥處于常開狀態(tài)，僅當由激冷室液位低低引起的氣化爐停車，鎖斗安全閥 KV01 才關閉。鎖斗循環(huán)泵從鎖斗頂部經過 KV05 抽取相對潔凈的水送回激冷室底部，保證水的流動，對渣進行沖洗，防止堵渣，KV06 為鎖斗泵回流閥。收渣結束 KV07 對鎖斗泄壓， KV09 對泄壓管線清洗，鎖斗沖洗水罐經過 KV04 沖洗鎖斗，清洗結束鎖斗經 KV03 排入撈渣機，排渣結束后 KV08 對鎖斗沖壓，流程圖見圖 1。
由于氣化爐排渣是將含有粗顆粒的黑水經鎖斗間歇式排入撈渣機內，粗顆粒對管道閥門有沖刷和堆積的效果，所以鎖斗系統(tǒng)經常發(fā)生閥門內漏、鎖斗上下部堵渣等問題。通過分析實際工作中各狀況的現象，及時工藝處置，有利于氣化爐的安全穩(wěn)定運行。
1 耐磨熱電偶內漏原因及現象
1． 1 耐磨熱電偶內漏原因
閥門未完全關閉或者閥體內部磨損導致閥門前后泄露的現象叫內漏，其主要原因:設備方面，閥門本身質量差或者檢修不合格、閥門密封面磨損變形、含固介質卡在閥體與閥芯中間。工藝方面，由于原料煤組份發(fā)生變化或者氣化爐工藝燒嘴、氣化爐內件發(fā)生磨損損壞、爐轉腐蝕脫落，使粗渣形成大塊沖刷磨損、卡澀閥門。
1． 2 鎖斗各閥門內漏現象
在鎖斗循環(huán)系統(tǒng)非收渣狀態(tài)時，鎖斗通過 KV02、KV05 與氣化爐隔離，此時鎖斗處于低壓區(qū)，KV02，KV05，KV08 為高壓切斷閥，KV03、KV04、KV07、KV09 為低壓切斷閥。在鎖斗沖壓過程通過觀察鎖斗沖壓時間可以準確判斷高壓切斷閥內漏還是低壓切斷閥內漏。一般情況下鎖斗在 KV08 打開沖壓階段用時在 60S 左右，沖壓時間超過 180S 系統(tǒng)報警，鎖斗沖壓時間用時過短則高壓切斷閥極有可能內漏，沖壓時間過長則低壓切斷閥也極有可能內漏。
1． 2． 1 高壓切斷閥內漏
(1) KV05 內漏，沖壓階段沖壓時間縮短; 鎖斗泵循環(huán)量在泄壓過程流量持續(xù)降低甚至為零，在沖壓過程隨著鎖斗壓力升高鎖斗泵循環(huán)量逐漸恢復正常循環(huán)量; 鎖斗沖洗水罐液位在泄壓過程中上漲趨勢有加快跡象。
(2) KV02 內漏，沖壓階段沖壓時間縮短，將鎖斗安全閥KV01 關閉沖壓時間恢復正常沖壓時間，鎖斗泄壓時鎖斗壓力降低緩慢。
(3) KV08 內漏，在鎖斗非收渣狀態(tài)時 KV08 內漏對鎖斗工藝參數影響不明顯，僅在鎖斗收渣狀態(tài)鎖斗泵出口溫度偏高。
1． 2． 2 低壓切斷閥內漏
(1) KV04 內漏，鎖斗沖壓階段沖壓時間過長或超時，并且鎖斗沖洗水罐液位上漲趨勢加快，將泄壓閥 KV07 后手閥關閉后，鎖斗沖洗水罐液位上漲趨勢還是加快、沖壓時間也還是超時。
(2) KV03 內漏，鎖斗沖壓階段沖壓時間過長或超時，鎖斗
沖洗水罐液位未發(fā)生加快上漲趨勢，在 KV03 附近能聽見明顯
水流聲。
(3) KV07 內漏，鎖斗沖壓階段沖壓時間過長或超時，并且鎖斗沖洗水罐液位也有加快上漲趨勢，關閉 KV07 泄壓閥后手閥，沖壓時間恢復正常，鎖斗沖洗水罐液位上漲趨勢比未關閉KV07 后手閥趨勢減緩。
(4) KV09 內漏，在鎖斗沖壓階段鎖斗低壓區(qū)壓力上漲較快、高壓區(qū)充不上去，鎖斗沖壓時間超時，鎖斗壓力僅維持稍高清洗泄壓管線介質壓力，關閉 KV09 前手閥沖壓時間恢復正常。
2 鎖斗堵渣原因及現象
2． 1 鎖斗堵渣原因
水煤漿加壓氣化對爐溫要求在保證液態(tài)排渣情況下爐溫提高 50 ～ 100℃，一旦發(fā)生煤質灰分增加、煤灰灰熔點溫度提高、爐溫過高導致氣化爐爐壁掛渣脫落等情況，均會導致鎖斗堵渣，發(fā)現鎖斗有堵渣現象后一般需要適當提高爐溫，如現場渣樣有發(fā)綠現象則需要降溫操作。
2． 2 鎖斗堵渣現象
鎖斗堵渣分鎖斗上部堵渣，鎖斗下部堵渣。鎖斗上部堵渣占堵渣機率 90% 以上。氧氣與水煤漿在氣化爐內發(fā)生反應后，未發(fā)生反應的灰渣經過激冷室激冷后，約 200°C 左右的含固黑水排入鎖斗，通過分析鎖斗各工藝參數能夠表明鎖斗堵渣情況［2］。( 1) 鎖斗上部堵渣: 在鎖斗收渣過程中，氣化爐與鎖斗壓差逐漸變大甚至為正值，鎖斗循環(huán)量逐漸降低甚至為零，鎖斗上部溫度上升，鎖斗下部溫度不變，鎖斗排渣過程之后撈渣機電流未發(fā)現明顯上升。 ( 2) 鎖斗下部堵渣: 鎖斗在排渣過程發(fā)現鎖斗沖洗水罐液位不降，撈渣機電流也未發(fā)現上漲趨勢。
3 鎖斗運行優(yōu)化
鎖斗系統(tǒng)由于是將氣化爐內未發(fā)生反應后的含固黑水間歇式排入撈渣機，含固黑水對閥門、管線、設備磨損不能忽略，而氣化爐爐溫不僅對氣化爐設備有效氣有影響又直接影響鎖斗收渣，本公司主要對這兩個方面進行優(yōu)化。
3． 1 適當延長鎖斗收渣時間
在氣化爐正常負荷且保證撈渣機負載的情況下，本公司逐步將鎖斗收渣時間延長，最終由原來的 1250S 延長到 1480S，通過延長收渣時間減緩耐磨熱電偶開關次數，有效的減緩了鎖斗閥門發(fā)生的頻率。
3． 2 鎖斗錐部排渣管線進行改造
正常工況下每運行兩個工藝燒嘴氣化爐就需要停車檢修， 2018 年公司在檢修過程中發(fā)現，鎖斗錐部受含固黑水沖刷嚴重，鎖斗錐部容器厚度變薄，公司通過將鎖斗排渣管線延伸至鎖斗內 450mm，采用以渣抗渣的原理，經過一年多的運行，氣化爐停車檢修過程中未發(fā)現沖刷痕跡，極大地維護了鎖斗系統(tǒng)的安全運行。
4 總結
通過對氣化裝置鎖斗系統(tǒng)日常工藝參數的監(jiān)控，總結、歸類各種鎖斗常見故障及現象，提前發(fā)現耐磨熱電偶內漏、鎖斗堵渣等各種問題，并通過對鎖斗系統(tǒng)優(yōu)化、改造保證鎖斗系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
