氣化爐粗渣真空瀝水優(yōu)化改造

徐寶元

(國家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)有限責(zé)任公司煤制油分公司，寧夏 銀川 750000)

氣化裝置氣化爐滿負(fù)荷運(yùn)行時，每臺氣爐排放粗渣約11 t/h(平均含水率(質(zhì)量分?jǐn)?shù))30%～40%),按照年生產(chǎn)8000 h計算[1]，年排放粗渣量約為200萬t。氣化爐排渣系統(tǒng)原設(shè)計采用撈渣機(jī)渣倉粗渣直接排至運(yùn)輸車輛，每臺撈渣機(jī)機(jī)頭下方停放一輛渣車，備用4輛渣車。車輛組織不順暢, 存在車輛裝車時間長、瀝水時間長及排隊(duì)等待裝車的問題。而且粗渣親水性差，渣車在廠內(nèi)、外運(yùn)輸途中，瀝水灑渣現(xiàn)象較嚴(yán)重，污染廠內(nèi)生產(chǎn)環(huán)境和廠外道路(冬季造成道路結(jié)冰、濕滑，夏季造成揚(yáng)塵)，文明生產(chǎn)和環(huán)保壓力較大，同時較高的含水量增加了灰渣處置和運(yùn)輸成本費(fèi)用。因此, 開展氣化爐粗渣真空瀝水改造項(xiàng)目, 減少環(huán)境污染, 提高水資源回用, 以及為后續(xù)其他裝置渣瀝水提供技術(shù)支持和經(jīng)驗(yàn), 都具有十分重要意義。

1 改造方案

目前，氣化爐排渣系統(tǒng)原設(shè)計采用撈渣機(jī)撈渣至渣倉，粗渣直接排至運(yùn)輸車輛，渣車運(yùn)輸至瀝水場進(jìn)行自然瀝水2h后運(yùn)輸至渣場掩埋處理。本次優(yōu)化改造在現(xiàn)有氣化爐配套除渣工藝的前提下,將氣化爐爐渣渣車接渣自然瀝水方法改造為渣斗在線真空瀝水處理工藝。瀝水后的粗渣可以通過汽車直接運(yùn)輸，運(yùn)輸途中不會漏水、漏渣，避免環(huán)境污染，瀝出的水進(jìn)入管道泵回收至撈渣機(jī)經(jīng)過閃蒸系統(tǒng)水處理后再利用。粗渣經(jīng)真空瀝水后，平均含水量16%左右，不需要經(jīng)渣瀝水場，直接運(yùn)輸渣車進(jìn)行掩埋處理，運(yùn)輸成本低,運(yùn)行穩(wěn)定、可靠性好,真空瀝水回收灰水可以回收利用,是一種節(jié)能環(huán)保瀝水處理工藝真空瀝水流程如(圖1所示)。

圖1 粗渣真空瀝水流程圖

氣化爐粗渣真空瀝水系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 粗渣真空瀝水系統(tǒng)圖

改造后，主要是將氣化爐排放的灰渣和水，通過撈渣機(jī)將粗渣運(yùn)至渣倉；通過啟動液環(huán)真空泵，液環(huán)泵腔內(nèi)容積周期性變化形成真空系統(tǒng)，極限真空2000～4000 Pa[2]；通過管道與渣倉內(nèi)真空濾水板連接形成負(fù)壓系統(tǒng)吸走其中多余的灰水，灰水沿管路流入儲水罐，當(dāng)儲水罐水位到達(dá)高液位時，打開排空閥，將儲水罐罐體、管路中的負(fù)壓與大氣連接以便平衡壓力，儲水罐排液閥門打開；通過管道泵將儲水罐內(nèi)灰水排入撈渣機(jī)；通過渣水泵將灰水送至黑水閃蒸系統(tǒng)進(jìn)行處理回收利用；待將罐體內(nèi)的水排出后液位低至低液位時，管道泵停運(yùn)，此時儲水罐排液閥門關(guān)閉，重復(fù)正常運(yùn)行負(fù)壓瀝水狀態(tài)。當(dāng)渣倉內(nèi)粗渣接滿排渣時，手動開啟渣倉排渣閥門，此時聯(lián)鎖將真空泵吸氣閥關(guān)閉、儲水罐排空閥打開，系統(tǒng)壓力平衡后，排渣門打開進(jìn)行排渣。為保證氣化爐粗渣真空瀝水效果,渣倉排渣后，渣倉內(nèi)沖洗管線對真空濾水板進(jìn)行反沖洗(50～60 s)，提高吸水效率。

2 真空瀝水系統(tǒng)在粗渣瀝水中的經(jīng)濟(jì)性和可靠性分析

氣化爐粗渣真空瀝水系統(tǒng)目前在氣化裝置已成功改造實(shí)施3臺運(yùn)行，且不需要單獨(dú)建立粗渣瀝水場,粗渣實(shí)現(xiàn)在線一次性完成瀝水,達(dá)到渣場灰渣處理水分要求直接上路運(yùn)輸。粗渣真空瀝水系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

1)不需要單獨(dú)建立粗渣瀝水場,粗渣實(shí)現(xiàn)在線一次性完成瀝水,達(dá)到渣場灰渣處理水分要求直接上路運(yùn)輸。

2)操作簡單、設(shè)備維護(hù)量小,運(yùn)行成本低[3]。

3)結(jié)垢緊湊占地面積小，采用PLC編程集中控制，安裝與調(diào)試方便，操作維修簡便。

4)可實(shí)現(xiàn)4臺氣化爐使用1輛渣車集中接渣，減少運(yùn)輸車輛，降低渣車采購成本及維護(hù)成本。

5)粗渣經(jīng)真空瀝水系統(tǒng)后，灰水可回收利用；且渣車在廠內(nèi)、外運(yùn)輸途中無撒渣揚(yáng)塵，生產(chǎn)環(huán)境和運(yùn)輸?shù)缆犯蓛?，減少產(chǎn)區(qū)保潔費(fèi)用及沖洗渣道路面生產(chǎn)水使用。

3 效果評價

將高氣化爐粗渣經(jīng)真空瀝水系統(tǒng)后，每臺裝置在水、運(yùn)輸成本、維護(hù)費(fèi)用的消耗上均能達(dá)到節(jié)省效果。具體效益比較見表1。

表1 采用真空瀝水系統(tǒng)與傳統(tǒng)粗渣拉運(yùn)的效益比較(單臺核算)

4 結(jié)語

通過采用氣化爐粗渣真空瀝水系統(tǒng)，將粗渣含水率(質(zhì)量分?jǐn)?shù))由30%～40%降低至15%～25%,目視渣車外觀不撒渣漏水，不需要單獨(dú)建立粗渣瀝水場,粗渣實(shí)現(xiàn)在線一次性完成瀝水,達(dá)到渣場灰渣處理水分要求直接上路運(yùn)輸。且每套裝置4臺撈渣機(jī)實(shí)現(xiàn)1輛汽車接渣運(yùn)輸，3臺汽車備用接渣，有效解決因渣車周轉(zhuǎn)不及時造成灰渣落地及提高了粗渣外運(yùn)處置的管理效率等情況。最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能、安全生產(chǎn)，環(huán)保達(dá)標(biāo)，徹底改變渣車直接拉渣自然控水，需要瀝水渣場占地面積大、控水時間長和污染環(huán)境的弊端。既降低運(yùn)行成本，又實(shí)現(xiàn)水資源回收利用的目的。