氣化工藝水系統(tǒng)管理及技改優(yōu)化總結

張富國　張 超　肖建華　王平彪　方子明（河南心連心化肥有限公司 河南新鄉(xiāng)453700）

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氣化工藝水系統(tǒng)管理及技改優(yōu)化總結

張富國張 超肖建華王平彪方子明
（河南心連心化肥有限公司 河南新鄉(xiāng)453700）

氣化系統(tǒng)的水質(zhì)好壞受煤質(zhì)、藥劑添加、渣水處理相關設備運行狀況等諸多條件影響，只能通過水質(zhì)分析數(shù)據(jù)來了解系統(tǒng)水質(zhì)情況，因此，需要在平時做好水處理藥劑添加、穩(wěn)定渣水系統(tǒng)三級閃蒸工藝裝置的運行和水處理附屬設備的日常維護工作，以保證系統(tǒng)水質(zhì)穩(wěn)定。

1　氣化水系統(tǒng)設計情況

河南心連心化肥有限公司氣化裝置采用華東理工大學和兗礦集團共同開發(fā)的新型水煤漿加壓氣化技術，裝置包括3臺操作壓力為6.5 MPa的氣化爐，2開1備。渣水處理系統(tǒng)采用三級閃蒸工藝，設計單臺氣化爐激冷水流量278 m3/h，單系統(tǒng)氣化外排廢水量35 m3/h。系統(tǒng)補水、各處沖洗水使用原水，機泵沖洗水為脫鹽水。

裝置運行初期，進氣化水系統(tǒng)的原水、脫鹽水多達125 m3/h，造成生產(chǎn)系統(tǒng)噸氨水耗高，外排廢水量多達120 m3/h，浪費了大量高品質(zhì)水。高壓閃蒸系統(tǒng)實際運行數(shù)據(jù)達不到設計指標，使系統(tǒng)水中酸性物質(zhì)不能更好地被處理，水質(zhì)pH長時間處于較低的數(shù)值，在一定程度上對系統(tǒng)設備造成了腐蝕。

2　氣化水系統(tǒng)技改情況

針對氣化系統(tǒng)實際運行情況，為降低其外排廢水和噸氨水耗、改善氣化系統(tǒng)水質(zhì)情況，對氣化水系統(tǒng)進行了大量技改工作，主要包括使用低壓灰水替代大部分原水，部分低品位水（尿素廢液、高壓變換冷凝液等）替代脫鹽水，以此大大降低了氣化系統(tǒng)外排水量。

3　氣化水系統(tǒng)管理

3.1雙磨煤水槽分開利用

對磨煤水工藝進行改造，磨煤水槽（V1415A）收集低溫變換凝液、尿素廢液、低溫甲醇洗廢液等廢液，經(jīng)磨煤水泵（P1410A）向磨煤機供水；磨煤水槽（V1415B）專項回收真空過濾機濾液。磨煤水泵（P1410A和P1410B）雙泵運行時，應注意防止介質(zhì)互竄。

3.2強化藥劑投加管理

添加絮凝劑對水中雜質(zhì)、懸浮物進行沉降去除，以保證管線通暢，具體用量根據(jù)絮凝試驗結果確定。日常管理過程中，根據(jù)灰水濁度做好絮凝劑用量調(diào)節(jié)，一般添加量為系統(tǒng)水循環(huán)量的（2～4）×10-6（質(zhì)量分數(shù)）。分散劑用以阻止水質(zhì)結垢，避免Ca2 +和Mg2 +離子聚集，投加量為系統(tǒng)循環(huán)水量的（80～100）×10-6（質(zhì)量分數(shù)）。

3.3分級降低外排廢水量

氣化裝置原始開車后，氣化系統(tǒng)的外排廢水量較大，大多控制在90～120 m3/h。2014年11月，經(jīng)技術優(yōu)化，逐步控制外排水量＜80 m3/h。氣化系統(tǒng)外排廢水量見表1。

表1　氣化系統(tǒng)外排廢水量

從表1可以看出，通過技術優(yōu)化，氣化系統(tǒng)外排廢水量從90～120 m3/h降至70～75 m3/h。技術人員將繼續(xù)摸索氣化系統(tǒng)外排廢水量和水質(zhì)質(zhì)量的平衡性，將其降至最低且又能滿足維持生產(chǎn)，把氣化系統(tǒng)建成全廠的廢水處理紐帶和中轉(zhuǎn)站，以降低全廠水系統(tǒng)消耗。

4　水質(zhì)分析情況

2014年10月至2015年2月，氣化系統(tǒng)外排廢水水質(zhì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計見表2。

表2　氣化系統(tǒng)外排廢水水質(zhì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計

從表2可以看出，外排廢水量的減少對其中Ca2 +、Cl-、堿度、電導率、濁度均產(chǎn)生了一定影響，Ca2 +含量從平均209.5 mg/L上升至平均454.3 mg/L，最高達到566.0 mg/L，且還有緩慢增加趨勢，鑒于此，將分散劑的用量增加了25%；Cl-含量從平均168.4 mg/L上升至平均366.9 mg/L，最高達到569.0 mg/L。

5　管線結垢、腐蝕情況

5.1管線結垢

黑水管線的結垢包裹了大量灰分，垢片成長速率比普通結垢度更快，且更硬，清理難度大，垢片脫落后易造成管道堵塞?；宜钙M分分析數(shù)據(jù)見表3。

表3　灰水垢片分析數(shù)據(jù)　%

5.2管線腐蝕

氣化裝置開車初期，氣化灰水pH偏低，平均約5.53，最低時為4.65；后通過調(diào)整，用系統(tǒng)的外來水將灰水pH控制在7～9的指標范圍內(nèi)。檢修時打開設備及管線，基本無腐蝕、結垢的情況。部分黑、灰水管線測厚數(shù)據(jù)見表4。

由表4中的部分黑、灰水管線測厚數(shù)據(jù)可以看出，該部分黑、灰水管線均存在一定程度的腐蝕、磨損。根據(jù)對黑、灰水管線的檢測、監(jiān)控，其減薄主要部位為氣液固三相流在彎頭變徑處，由磨損造成。

表4　部分黑、灰水管線測厚數(shù)據(jù)　mm

6　小結

氣化系統(tǒng)水質(zhì)管理優(yōu)化是一個緩慢過程，需要長期不懈的探索和努力。盡管通過近階段的技改、優(yōu)化管理，一定程度上保證了氣化系統(tǒng)的水質(zhì)穩(wěn)定，但是水質(zhì)數(shù)據(jù)與同行業(yè)先進水平還相差甚遠，改善氣化系統(tǒng)水質(zhì)還有很長的路要走。

（收到修改稿日期 2015-05-03）