脫硫再生槽噴射器改造總結(jié)

李 勇，張 凱，李少華

(安徽晉煤中能化工股份有限公司，安徽臨泉 236400)

安徽晉煤中能化工股份有限公司1#合成氨系統(tǒng)有4套脫硫裝置，其中1#～3#脫硫裝置共用1臺再生槽。隨著煤價不斷上漲，降低成本迫在眉睫，為適應(yīng)造氣系統(tǒng)摻燒高硫煤，于2012年6月新增1臺5#脫硫塔(Ф 6 000 mm)，5#脫硫塔再生系統(tǒng)投運后，發(fā)現(xiàn)其再生槽液面翻騰嚴(yán)重，而且無硫泡沫，相反大量硫泡沫卻出現(xiàn)在貧液槽里，脫硫效率明顯較低；后又增設(shè)了1臺再生槽，于2012年9月20日并入系統(tǒng)，但其運行效果依然不佳，仍表現(xiàn)出再生槽內(nèi)液面翻騰過大，硫泡沫無法形成，更為嚴(yán)重的是，運行不到15 d，噴射器噴嘴出現(xiàn)嚴(yán)重硫堵，致使頻繁清理噴射器。為此，組織技術(shù)人員討論，不斷查閱相關(guān)資料，同時與一些搞脫硫劑的技術(shù)人員進(jìn)行交流，最終找到脫硫再生槽存在問題的根源，從而找出解決問題的辦法，穩(wěn)定了脫硫裝置的運行。

1 主要設(shè)備

主要設(shè)備參數(shù)見表1。

2 存在的問題

(1) 噴射器吸氣室與吼管處溫度相同，這說明吸氣室有大量積液，導(dǎo)致吸入的空氣量過少，或者根本吸收不進(jìn)來。

(2) 噴射器噴嘴處有明顯硫堵，噴嘴原口徑Φ30 mm，運行不到15 d，噴嘴口徑僅為Φ15 mm，同時吼管出現(xiàn)硫堵，空氣管時常出現(xiàn)倒液。

(3) 再生槽內(nèi)液面翻騰過大，尤其是噴射器的尾管周圍翻動過于明顯，幾乎沒有硫泡沫。

(4) 在運行過程中，噴射器出現(xiàn)來回擺動。

表1 主要設(shè)備參數(shù)

3 原因分析

(1) 加工公司加工的噴射器與供應(yīng)處購買的噴頭不匹配，噴頭噴嘴距離吼管較遠(yuǎn)而距離空氣管較近，易使空氣室積液、空氣管倒液，從而造成噴射器噴嘴、吼管及空氣管硫堵。

(2) 噴射器噴嘴處無直管段，高速液體通過噴嘴處易分散，吸氣室無法形成負(fù)壓，既會引起吼管堵塞，又會造成空氣管倒液，同時空氣吸不進(jìn)來，進(jìn)而影響脫硫液的氧化再生。

(3) 噴射器堵塞后，引起再生壓力高，導(dǎo)致再生槽液面局部翻動大，硫泡沫不易形成。

(4) 噴射器安裝后，沒有進(jìn)行管卡加固，在運行過程中，噴射器出現(xiàn)擺動，從而引起自上而下的高速液體偏心，無法形成射流也會引起噴嘴、吼管出現(xiàn)硫堵。

4 改進(jìn)措施

(1) 噴頭噴嘴距吼管的距離經(jīng)反復(fù)試驗，最終確定了最佳尺寸。

(2) 在噴頭噴嘴處加裝合適的直管段，讓進(jìn)入噴嘴的高速流體以管束的形式流出進(jìn)入吼管。

(3) 針對噴射器運行過程中出現(xiàn)的擺動現(xiàn)象，進(jìn)行了管卡加固，并保持其垂直，使自上而下的高速液體沿著噴射器中心線直射進(jìn)入吼管、擴(kuò)散管及尾管。

5 改進(jìn)效果及效益分析

再生槽噴射器改造后，運行至今效果較為明顯：①再生槽內(nèi)液面翻動過大的問題得到消除，液面上可形成硫泡沫；②噴射器開啟后運行近2個月，噴射器噴嘴、吼管未出現(xiàn)堵塞；③再生壓力控制在0.3 MPa時，再生槽液面不再出現(xiàn)翻動過大的現(xiàn)象，而是出現(xiàn)大量硫泡沫，再生槽出來的貧液混濁度大大降低，且非常清澈透明。

經(jīng)改造后，在脫硫系統(tǒng)進(jìn)口H2S質(zhì)量濃度為1.3～1.4 g/m3的情況下，脫硫系統(tǒng)出口H2S質(zhì)量濃度保持在180～190 mg/m3，嘗試降低5#脫硫塔脫硫液的循環(huán)量，關(guān)小貧液泵和富液泵出口閥，結(jié)果發(fā)現(xiàn)貧液泵電流降低了10 A、富液泵降低了8 A，按年運行350 d、電價0.45元/(kW·h)計，則年節(jié)約電費40.82萬元左右。由于脫硫效率提高而堿耗降低，加堿量由原每班1 000 kg降至900 kg，則年節(jié)約費用10.50萬元左右，上述2項合計節(jié)約費用51.32萬元，經(jīng)濟(jì)效益良好。由此可見，該再生槽的改造比較成功，有效解決了問題，更重要的是減少了噴射器的清理次數(shù)，節(jié)省了大量的人力和物力，同時還提高了脫硫效率，脫硫系統(tǒng)出口H2S含量得到有效控制。