煤漿制備系統(tǒng)的改造

李紅生，楊 路

(1.新能鳳凰〔滕州〕能源有限公司 山東滕州 277527；2.寧波中金石化有限公司 浙江鎮(zhèn)海 315203)

煤漿制備系統(tǒng)的改造

李紅生1，楊 路2

(1.新能鳳凰〔滕州〕能源有限公司 山東滕州 277527；2.寧波中金石化有限公司 浙江鎮(zhèn)海 315203)

針對(duì)多噴嘴對(duì)置式水煤漿加壓氣化裝置煤漿制備系統(tǒng)磨煤機(jī)開(kāi)停車(chē)過(guò)程中存在的不合格煤漿無(wú)法回收以及影響灰水系統(tǒng)水質(zhì)的問(wèn)題，在煤漿泵出口管線上各增加1根管線及煤漿流量計(jì)并連接在3臺(tái)磨煤機(jī)的入料口，相互連通、相互切換。改造措施實(shí)施后，磨煤機(jī)倒車(chē)過(guò)程中的不合格煤漿全部得到回收，灰水系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，效果明顯。

水煤漿氣化；煤漿制備；改造

新能鳳凰(滕州)能源有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)新能鳳凰公司)氣化裝置采用國(guó)內(nèi)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多噴嘴對(duì)置式水煤漿加壓氣化工藝，一期項(xiàng)目建成2臺(tái)氣化爐(A爐和B爐)，二期項(xiàng)目建成1臺(tái)氣化爐(C爐)，單爐日投煤量1 500 t,設(shè)計(jì)運(yùn)行壓力6.5 MPa。自2015年3月起，新能鳳凰公司氣化爐開(kāi)始在110%負(fù)荷下運(yùn)行， 同年6月1日又提出噸甲醇生產(chǎn)成本降低80元的目標(biāo)，這就要求氣化裝置在保證安全穩(wěn)定運(yùn)行的情況下，進(jìn)一步挖潛增效，其中煤漿制備系統(tǒng)是氣化裝置優(yōu)化的關(guān)鍵點(diǎn)之一。

1 煤漿制備流程

粒度在10 mm以下的碎煤連續(xù)送入煤倉(cāng)，煤倉(cāng)中的煤經(jīng)稱(chēng)重給料機(jī)計(jì)量后送入磨煤機(jī)，同時(shí)向磨煤機(jī)內(nèi)加入添加劑以降低煤漿黏度。煤、水、添加劑根據(jù)煤漿濃度進(jìn)行配比，在磨煤機(jī)濕磨至所要求的粒度分布，制得質(zhì)量分?jǐn)?shù)約65%的煤漿。從磨煤機(jī)溢流的煤漿經(jīng)一級(jí)滾筒篩濾除大顆粒后，依靠重力溢流至磨煤機(jī)出口槽，由磨煤機(jī)出口槽泵送至氣化工序。制得的煤漿不合格時(shí)，磨煤機(jī)出口槽泵也可以切換送至研磨水池。

2 存在的問(wèn)題

2.1 磨煤機(jī)開(kāi)停車(chē)初期無(wú)法回收不合格煤漿

啟動(dòng)磨煤機(jī)之前，應(yīng)向磨煤機(jī)內(nèi)加水至溢流，待建立出料槽液位之后再啟動(dòng)煤漿泵，此時(shí)磨煤機(jī)內(nèi)部充滿水。啟動(dòng)磨煤機(jī)以后，按40 t/h投煤，由于磨煤機(jī)內(nèi)充滿水，加之出料槽內(nèi)也全部是清水，故此時(shí)所制備煤漿的各項(xiàng)指標(biāo)均不合格。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，磨煤機(jī)保持這樣的運(yùn)行狀態(tài)約需30 min，此階段制備的煤漿全部切往研磨水池，其量約20 t。

由于煤漿是種沉淀性的介質(zhì)，當(dāng)磨煤機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)后，必須將輸送煤漿的設(shè)備及管線沖洗干凈。因此，當(dāng)磨煤機(jī)停車(chē)后采用清水沖洗時(shí)，磨煤機(jī)、儲(chǔ)料槽、低壓磨機(jī)泵、管線等處殘留的煤漿不再向系統(tǒng)內(nèi)部輸送，需切換至研磨水池，其量約15 t。

磨煤機(jī)開(kāi)停車(chē)時(shí)排往研磨水池的煤漿量總計(jì)約35 t，定期外送，無(wú)法得到有效利用，造成極大的浪費(fèi)。以每月開(kāi)停磨煤機(jī)3次計(jì)，每年損失的煤漿約1 260 t，相當(dāng)于氣化爐在81%負(fù)荷下運(yùn)行1 d的煤漿消耗量。

2.2 對(duì)灰水系統(tǒng)影響

在磨煤機(jī)倒車(chē)的過(guò)程中，不僅造成原料煤的極大浪費(fèi)，而且不合格的煤漿被輸送至研磨水池，而研磨水池的水需重新使用，會(huì)對(duì)灰水系統(tǒng)的水質(zhì)產(chǎn)生較大的影響。裝置運(yùn)行初期，由于操作經(jīng)驗(yàn)不足，當(dāng)這部分水加入灰水系統(tǒng)循環(huán)后，水質(zhì)惡化，灰水濁度快速上升，對(duì)灰水的外排產(chǎn)生了一定的影響。后經(jīng)摸索，可在研磨水池的水輸送至澄清槽時(shí)增大絮凝劑的添加量，但增大了運(yùn)行成本。由于這部分黑水的含固量不確定，即使在加大藥劑用量的情況下，灰水系統(tǒng)的水質(zhì)也不能完全得到有效控制，仍會(huì)對(duì)穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生一定的影響。

3 改造方案

為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，可以在煤漿制備系統(tǒng)的3臺(tái)煤漿泵出口管線上各增加1根管線及煤漿流量計(jì)(FT1105A/B/C)并連接在3臺(tái)磨煤機(jī)的入料口，相互連通、相互切換。

假設(shè)A爐和C爐磨煤機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)，C爐磨煤機(jī)需倒B爐磨煤機(jī)，其操作如下：①B爐磨煤機(jī)開(kāi)車(chē)時(shí)制備的不合格煤漿全部切往C爐磨煤機(jī)，由FT1105B配合FT1101C調(diào)節(jié)制漿，待B爐磨煤機(jī)制漿濃度合格并將煤漿切往煤漿槽以后，沖洗B爐磨煤機(jī)至C爐磨煤機(jī)的聯(lián)通管線；②停C爐磨煤機(jī)前，沖洗時(shí)就將殘留煤漿打入運(yùn)行中的B爐磨煤機(jī)，控制FT1105C配合FT1101B制漿，直至C爐磨煤機(jī)殘留的煤漿沖洗干凈(可通過(guò)煤漿泵出口導(dǎo)淋進(jìn)行觀察)，關(guān)閉隔離閥，停運(yùn)C爐磨煤機(jī)。

按上述操作，可把停運(yùn)的磨煤機(jī)殘留的煤漿及啟動(dòng)的磨煤機(jī)的不合格煤漿全部回收。為了不影響煤漿濃度，此階段磨煤操作應(yīng)以一級(jí)滾筒篩滴漿為標(biāo)準(zhǔn)。原因是氣化爐內(nèi)的煤漿與氧氣按一定比例進(jìn)行反應(yīng)，兩者的比例不準(zhǔn)確會(huì)給氣化爐的安全運(yùn)行帶來(lái)較大的隱患(煤漿濃度太低，容易造成氣化爐過(guò)氧爆炸)，而滾筒篩滴漿說(shuō)明煤漿濃度較高。

4 結(jié)語(yǔ)

改造投資包括管道、彎頭、閥門(mén)、法蘭、安裝、人工等，合計(jì)約10.8萬(wàn)元。根據(jù)磨煤機(jī)開(kāi)停車(chē)情況統(tǒng)計(jì)，按每月開(kāi)停磨煤機(jī)3次、每次回收煤漿量20 t、噸煤漿470元計(jì)，年節(jié)省費(fèi)用59.2萬(wàn)元，2.2個(gè)月即可收回全部投資。

通過(guò)對(duì)磨煤機(jī)管線的改造，煤漿制備系統(tǒng)的運(yùn)行情況得到了較大改善：①在磨煤機(jī)倒車(chē)的過(guò)程中，灰水系統(tǒng)水質(zhì)再未因磨煤機(jī)開(kāi)停車(chē)而出現(xiàn)波動(dòng)，系統(tǒng)外排水量正常，保證了灰水系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行；②由于磨煤機(jī)倒車(chē)過(guò)程中的煤漿全部得到回收，甲醇生產(chǎn)成本下降。通過(guò)改造后3個(gè)月運(yùn)行情況的觀察，該項(xiàng)改造效果良好。

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RenovationofCoalSlurryPreparationSystem

LI Hongsheng1, YANG Lu2

(1.Xinneng Fenghuang 〔Tengzhou〕 Energy Source Co., Ltd., Tengzhou 277527, China；2.Ningbo Zhongjin Petrochemical Co., Ltd., Zhenhai 315203, China)

In connection with problems of unable to recover unqualified coal slurry produced in startup and shutdown processes of coal mill of coal slurry preparation system of opposed multi- nozzle pressurized coal water slurry gasification unit, and its influence on water quality of ash water system, a pipeline and a coal slurry flow meter are added to outlet pipeline of coal slurry pump and are connected to feed ports of 3 coal mills, which are interconnected and can be switched with each other. After implementation of the renovation measures, all unqualified coal slurry in the reversing process of coal mill has been recovered, the operation of ash water system is stable, having significant effect.

coal water slurry gasification; preparation of coal slurry; renovation

李紅生(1974—)，男，從事水煤漿氣化生產(chǎn)工作；13863252062@163.com

TQ546

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1006- 7779(2017)02- 0051- 02

2016- 07- 18)