四、煤氣發生爐的故障排除
1、煤氣加壓機突然停車
由于某種原因停電,加壓機停止運轉。這種情況就會突然影響到煤氣發生爐。其特征為:爐出煤氣壓力大幅上升,爐底壓力也增加。必然拉開放散,降低風壓,關小風閥,降低飽和溫度。注意風閥不能關死。如果長時間停電,按熱備操作。
2、空氣鼓風機停車
鼓風機和加壓機在設計上是聯鎖的,加壓機停車,鼓風機也就自動停止運轉。但也應防備聯鎖失靈(使用熱煤氣無冷卻凈化的不存在聯鎖問題)。煤氣出口壓力降至零。這時,不管是使用哪一種煤氣爐,都必須向爐底加大蒸汽流量,確保爐內正壓,同時,關閉空氣閥,視情況拉開放散。并立即通知加壓機停止運轉。防止出現爐內負壓進入空氣。
3、加煤機故障
加煤機出現故障,應停爐維修。停爐應停徹底,不可轉熱備修理。如果是多臺爐并聯工作,應加又豎管水封水,切斷進入煤氣總管通路,并嚴格制定維修方案,不可盲目蠻干造成事故。
4、蒸汽包缺水(常壓煤氣發生爐不存在)
5、空氣管道煤氣逆流
空氣管道在正常工作時,煤氣不會逆流到空氣管道,但是,如果是突然停電,煤氣就有可能從爐底返回到鼓風箱中,由于逆止閥不起作用就會使煤氣返回到空氣總管至鼓風機,由于返回的煤氣溫度較高(600度以上),在空氣管中和空氣混合,達到爆炸指數,就會自然爆炸,后果相當嚴重。
其防范措施:
(1)確保逆止閥密封可靠;
(2)停電后要加大蒸汽量向爐內送蒸汽,保持爐內正壓;
(3)停電后,要以最快的速度關閉空氣閥,切斷進入爐底空氣的通路,防止空氣進入爐內引發事故。
(4)視煤氣出口壓力狀況,拉開放散、降低爐底壓力,不讓煤氣向鼓風箱返流。
注意:來電后,必須先把空氣總管中的煤氣用蒸汽吹掃,然后才能轉入正常運行。
6、預防熱備轉正常生產時爐內爆炸。
熱備爐轉正常生產時有兩種爆炸情況,第一種是剛向爐內送風就產生爆炸,第二種是在正常送風過程中發生爆炸。
第一種爆炸的原因是:在熱備過程中,有部分煤氣返回到鼓風箱中,因轉正常運行,這部分煤氣隨同空氣進入爐內,當煤氣和空氣混合后達到爆炸指數時,遇到氧化層的紅火即發生爆炸。其危害程度相當嚴重,具有關資料報導,爆炸產生的破壞力足以把煤氣發生爐撕裂,并引起火災。為避免事故發生,在起動風機前,必須把空氣管道中的煤氣用蒸汽吹掃干凈。
第二種爆炸原因:熱備狀態的爐內氧化層溫度較低,甚至有的氧化層火已經熄滅。這時如果風壓調整的較大,空氣進入爐內,一部分空氣中的氧在氧化層中助燃,而在另一端的空氣沒有助燃,而是混合在煤氣中發生爆炸。消除這種爆炸現象的方法:先調小風量,待爐內氧化層均勻建立好后,在慢慢增加風量。同時要注意少加煤,禁止開爐就大量加煤的做法,待氧化層建立轉入正常后,視爐內情況在多加煤。
7、預防爐篦和爐裙燒環事故
爐篦和爐裙燒環,是典型的違規操作造成的。主要原因是:氧化層下移嚴重,操作人員對氧化層的高度控制不好,又不經常釬測,心中無數,至使氧化層下移到爐篦和爐裙部位,使爐篦燒環或爐裙燒紅、變形、裂紋,出現煤氣泄漏,導致煤氣著火。防止這一現象的根本措施是:操作人員要經常檢查爐況,釬測氧化層(火層)在規定的高度(爐篦頂200mm)。確保爐篦頂端灰層厚度。如果氧化層下落的比較嚴重,嚴禁在繼續除灰渣,同時適當加大飽和溫度,關小風量,逐漸把灰層培養起來,然后再轉入正常運行。如果爐篦已經燒壞,應采取停爐措施,更換爐篦。
在實際操作管理中,可能會遇到很多其他故障,如探火孔封閉不嚴,上煤機卡死,灰盤漏水,灰盤傳動機構故障,特別是雙段爐頂部煤氣管道堵死,鼓風機,加壓機(排送機)故障等,都需要停爐維修,故障才能排除。在這里就不在復敘。
五、煤氣發生爐人工釬測爐內各層
爐內各層,在前面有關章節中已經講述,它主要是由灰層+氧化還原層+干餾干燥層+空層組成。雙段爐沒空層,干餾干燥層后以上至上段都是煤。其氣化原理都是一樣的。
要掌握爐內各層的狀況,最簡單的測量辦法就是插釬。在正常運行過程中,把鋼釬從探火孔插入爐篦頂端2-3分鐘(鋼釬直徑一般使用300mm粗),然后拔出來觀察鋼釬顔色。
(1)灰層200mm,鋼釬應無色;如果變色成黑紅色,說明爐篦以上200mm的灰層已達到500度以上的高溫,火層已經下移,(灰層的基點是爐篦頂端)。
(2)氧化層厚150mm.鋼釬應變成光亮黃色,而且界限分明,說明氧化層處于正常,溫度適中。如果鋼釬的顔色呈白色狀,說明氧化層溫度過高,達到1200度以上。如果鋼釬的顔色呈黃色或光亮黃色,說明氧化層溫度較低,大約在1000度左右。
(3)還原層厚400mm左右,鋼釬應變成櫻桃色,溫度在750度左右,屬正常范圍。
(4)干餾干燥層厚650mm左右。鋼釬應變成暗藍色,屬正常。溫度大約在600度左右。
上述鋼釬測量爐內各層的方法,是煤氣發生爐操作管理者普遍采用的。用插釬測量出爐篦頂端為基點以上各層的高度,便于及時調整爐內氣化狀況。
實踐證明,氧化層的溫度在1150度左右為佳,氣化出的煤氣質量也能夠得到保證。氧化層的溫度過低,水蒸汽的分解不足,還原層溫度也下降,影響了二氧化碳的還原,少產煤氣。反之,氧化層溫度高達1200度以上,會出現灰渣熔化現象造成結大渣。
通常在測量過程中,還原層和干餾干燥層的厚度沒有明顯的分界。但單段爐可以測量空層高度,計算出還原層和干餾層的高度。雙段爐以電熱偶探頭測量各層溫度,判斷各層高度。由于目前電子原件有時失靈,不能全靠電子儀表檢測,必須經常用釬測的辦法掌握爐內狀況。
在雙段爐的管理過程中,因為干餾干燥層以上是煤倉,非常容易造成粘結,因此,在使用煤質上,最好使用無煙煤,否則會發生結大焦塊危險,不得停爐維修。
正常情況下,鋼釬插下去手感很松快,到爐篦有金屬堅硬感覺。如果釬子插不下去,說明爐內有結渣,從結渣的硬度可以判斷出結渣的程度,有時插釬發現很粘,這是結渣的前兆,有時插釬拔出后,發現釬子在空層部位有很多焦油,說明上部溫度較低,處于冷運行狀態。
六、煤氣發生爐的爐況分析
1、煤氣顔色分析
正常的公有制煤氣外觀呈黃褐色,不透明。這主要講煙煤生產煤氣,煤氣呈淺灰色,則表示煤氣中揮發分很少。呈暗灰色,在煤氣中有大量的碳存在。這是由于在煤氣發生爐的空層中溫度較低,一氧化碳的甲烷、焦油產生凝結析出固體碳黑造成的,所以空層溫度不應小于500度。如果煤氣呈淺黃白色,則飽和溫度給的過大,煤氣中含有大量的水分。
2、二氧化碳含量分析
二氧化碳在煤氣中的含量一般控制在2—5%之間,如果超過5%,說明爐內氣化不正常。其原因:
一是飽和溫度過大,爐內呈冷運行狀態。還原溫度太低,不利于二氧化碳還原,過剩的二氧化碳混合在煤氣中。
二是飽和溫度過小,爐內熱運行,結大焦渣,二氧化碳沒有很好還原,或者還原層太薄,來不及還原,剩余二氧化碳混合在煤氣中。
三是捅爐的次數過頻,打亂了爐內各層的正常層次,特別是在使用較差煤質的情況下,更容易引起經常性的捅爐破渣,一氧化碳又被燃燒,形成二氧化碳。
四是爐內夾套漏水,降低氧化層溫度,或局部偏燒,使二氧化碳還原不好,煤氣含二氧化碳過高。還有幾種分析情況如煤氣氫氣含量,揮發分含量以及灰渣含量等,就不在分析。