慶華煤制氣除氧站冷凝液回收出現(xiàn)的問題及其處理

穆月風(fēng)/新疆慶華能源集團(tuán)有限公司氣化車間

慶華煤制氣除氧站冷凝液回收出現(xiàn)的問題及其處理

穆月風(fēng)/新疆慶華能源集團(tuán)有限公司氣化車間

新疆慶華煤制天然氣項(xiàng)目氣化車間除氧站工段回收全廠來低壓冷凝液以及中壓冷凝液，由于設(shè)計(jì)及設(shè)備均存在一系列問題，在運(yùn)行過程中通過一些技改使裝置能夠穩(wěn)定的運(yùn)行同時(shí)起到了節(jié)能減排的效果。

氣化；除氧站；冷凝液回收困難；水擊；氣蝕；節(jié)能減排

新疆慶華煤制天然氣是國(guó)家煤制天然氣示范項(xiàng)目，氣化工藝采用魯奇碎煤加壓氣化，后序除氧站冷凝液回收工段采用壓力自調(diào)式設(shè)備，設(shè)備制造廠家為北京海利源壓力容器廠，中、低壓冷凝液回收裝置在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了管道水擊、冷凝液罐壓力高造成下游冷凝液難以回收等一系列問題，通過一些技改使以上問題得到了解決并實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。

一、工藝流程簡(jiǎn)述

來自空分、多效蒸發(fā)、煤氣水分離、混合制冷、采暖站、低溫甲醇洗、酚氨回收以及氣化的低壓冷凝液約350000kg/h進(jìn)入低壓冷凝液回收罐；來自空分、酚氨回收的中壓冷凝液約150000kg/h進(jìn)入中壓冷凝液回收罐。中、低壓冷凝液回收罐底部分別設(shè)有兩臺(tái)冷凝液泵，當(dāng)液位達(dá)到設(shè)定值時(shí)，泵自動(dòng)啟動(dòng)將冷凝液送往除氧器作為鍋爐用補(bǔ)水進(jìn)行回收。冷凝液罐內(nèi)部設(shè)有壓力自調(diào)裝置，始終保持罐內(nèi)有一定的壓力，減少閃蒸汽的產(chǎn)生，當(dāng)罐內(nèi)壓力超過設(shè)定值時(shí)壓力自調(diào)裝置會(huì)自動(dòng)起跳保證設(shè)備安全。

二、開車及運(yùn)行中出現(xiàn)的問題及其處理

（一）冷凝液難以進(jìn)入回收罐

原因是由于個(gè)別疏水器漏汽會(huì)產(chǎn)生一次蒸汽，再加上冷凝液回收罐頂部的二次閃蒸汽造成罐內(nèi)壓力高，而該廠家的冷凝液回收罐不具備自動(dòng)調(diào)壓能力，而我公司地勢(shì)落差又較大，這樣容易導(dǎo)致下游冷凝液難以進(jìn)入回收罐；由于管道內(nèi)有汽有水造成管道水擊嚴(yán)重。

為解決以上問題我們通過在中、低壓冷凝液回收器頂部備用口安裝閃蒸汽管道，將中、低壓冷凝液閃蒸形成的閃蒸汽引入位于除氧站三層的高效旋膜除氧器水箱頂部DN300的備用口，用于加熱除氧水，節(jié)省除氧用一次蒸汽。并在中、低壓冷凝液灌頂部配放空管線以備除氧器檢修需要隔離時(shí)使用；同時(shí)對(duì)漏汽的疏水器進(jìn)行更換。這樣不僅解決了由于地勢(shì)高差引起的冷凝液回收困難的問題而且節(jié)約了除氧器用一次蒸汽，將冷凝液產(chǎn)生的閃蒸汽進(jìn)行回收利用，起到了節(jié)能減排的效果。具體計(jì)算參數(shù)如下：

1.閃蒸壓力說明。

從冷凝液回收器中產(chǎn)生的閃蒸汽進(jìn)入除氧器必須克服以下阻力：

（1）除氧器的工作壓力：0.02MPa（2米）；

（2）閃蒸汽進(jìn)入除氧器水箱需要克服的水位差：取3米；

（3）設(shè)備高差：由于介質(zhì)為蒸汽，高差可忽略不計(jì)；

（4）蒸汽沿程及局部阻力：管道系統(tǒng)全長(zhǎng)約25米，取阻力為3米。

則冷凝液回收器的閃蒸工作壓力為2+3+3=8米=0.08MPa

2.閃蒸汽量計(jì)算

HY-350L型閉式冷凝液回收器

（1）低壓冷凝液溫度為125℃（原設(shè)計(jì)是110℃），水顯熱為126kcal/K g，流量為350000kg/h；

（2）閃蒸冷凝液壓力為0.08MPa，溫度為116.89℃，水顯熱為117.16kcal/K g，蒸發(fā)總焓值645.23 kcal/K g；

根據(jù)冷凝液閃蒸后根據(jù)質(zhì)量和熱量不變?cè)瓌t，則：

126 ×350000=W ×645.23+（350000-W）×117.16

W=5860kg/h

HY-150L型閉式冷凝液回收器

（1）中壓冷凝液溫度為135℃（原設(shè)計(jì)是120℃），水顯熱為136kcal/K g，流量為150000kg/h；

（2）閃蒸冷凝液壓力為0.08MPa，溫度為116.89℃，水顯熱為117.16kcal/K g，蒸發(fā)總焓值645.23 kcal/K g；

根據(jù)冷凝液閃蒸后根據(jù)質(zhì)量和熱量不變?cè)瓌t，則：

136 ×150000=W ×645.23+（150000-W）×117.16

W=5352kg/h

（二）冷凝液泵容易氣蝕

冷凝液輸送水泵容易汽蝕。原因是冷凝液回收罐內(nèi)置件現(xiàn)有功能不足以完全消除汽蝕現(xiàn)象，來的冷凝液本身存在水中帶汽現(xiàn)象，水泵出口也未設(shè)計(jì)回流管道，這樣一旦泵入口存在蒸汽或者壓力過低容易造成冷凝液泵的汽蝕。若冷凝液不能及時(shí)送出去會(huì)影響全廠工藝運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)可造成全廠停車。

為解決這個(gè)問題我們將中、低壓冷凝液輸送泵進(jìn)、出口加裝回流管線和閥門，并始終保持回流閥稍微有一點(diǎn)開度防止汽蝕。保證了冷凝液泵的穩(wěn)定運(yùn)行，從改造后至今已經(jīng)運(yùn)行一年半未在出現(xiàn)過泵氣蝕現(xiàn)象。

三、改造后運(yùn)行效果

新疆慶華煤制氣除氧站冷凝液回收工段經(jīng)過上述改造后，目前中、低壓冷凝液裝置運(yùn)行平穩(wěn)，基本消除了水擊現(xiàn)象，冷凝液回收困難得到了徹底的解決，泵氣蝕問題從改造后至今未再出現(xiàn)，保證了全廠冷凝液回收的安全穩(wěn)定運(yùn)行，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命；同時(shí)通過回收冷凝液閃蒸汽每小時(shí)節(jié)約500000M3一次蒸汽，大大降低了能源消耗。

穆月風(fēng)，男，1983年11月出生，新疆慶華能源有限公司氣化車間副主任。