航天爐系統(tǒng)變換冷凝液汽提塔改造運(yùn)行總結(jié)

劉 坤 童維風(fēng) 黃保才

(安徽晉煤中能化工股份有限公司安徽臨泉236400)

航天爐系統(tǒng)變換冷凝液汽提塔改造運(yùn)行總結(jié)

劉 坤 童維風(fēng) 黃保才

(安徽晉煤中能化工股份有限公司安徽臨泉236400)

1 航天爐灰水系統(tǒng)流程

從氣化爐激冷室和合成氣洗滌塔底部出來(lái)的黑水經(jīng)減壓后送入高壓閃蒸罐，經(jīng)高壓閃蒸后，含固量較高的黑水由高壓閃蒸罐液位調(diào)節(jié)閥控制進(jìn)入真空閃蒸罐，進(jìn)一步閃蒸出少量不凝氣。真空閃蒸罐底部含固量較高的黑水利用自身壓力進(jìn)入沉降槽。從沉降槽頂部溢流出的、經(jīng)處理合格的灰水溢流進(jìn)入灰水槽，灰水槽出來(lái)的灰水由低壓灰水泵送至除氧器，經(jīng)除氧器除氧后的灰水用高壓灰水泵送至洗滌塔，洗滌塔的灰水經(jīng)激冷水泵送至氣化爐，氣化爐和洗滌塔的灰水回到高壓閃蒸罐。灰水如此在氣化灰水系統(tǒng)不斷循環(huán)，同時(shí)維持系統(tǒng)水平衡之外的灰水排至污水處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。

2 低壓變換冷凝液堿度高的原因

利用低壓變換冷凝液汽提塔與氣化除氧器間的壓差將低壓變換冷凝液(10m3/h左右)經(jīng)管線(DN50mm)輸送至氣化除氧器(在氣化裝置渣水處理框架標(biāo)高30m處，常壓操作)。由于輸送管線長(zhǎng)、阻力大，低壓變換冷凝液汽提塔壓力需控制在0.7MPa才能將低壓變換冷凝液送至氣化除氧器，使溶解于低壓變換冷凝液中的NH3和CO2無(wú)法在低壓變換冷凝液汽提塔解吸出來(lái)，造成低壓變換冷凝液的堿度偏高。

3 低壓變換冷凝液對(duì)氣化灰水系統(tǒng)的影響

根據(jù)當(dāng)?shù)厮|(zhì)特點(diǎn)，為了減緩系統(tǒng)結(jié)垢速率、穩(wěn)定裝置運(yùn)行，制定了灰水控制指標(biāo):堿度≤10mmol/L，硬度≤5mmol/L，pH7.5～9.0。由于補(bǔ)入氣化除氧器的低壓變換冷凝液堿度高達(dá)300mmol/L，導(dǎo)致氣化除氧器灰水堿度明顯升高。低壓變換冷凝液送氣化除氧器流量約10m3/h，氣化除氧器容積50m3，在正常運(yùn)行、除氧器液位不變的情況下，補(bǔ)入的低壓變換冷凝液會(huì)使氣化除氧器出口的灰水堿度升高約3倍，其堿度高達(dá)到25～30mmol/L，使氣化灰水系統(tǒng)的結(jié)垢速率加快。為能確保氣化裝置穩(wěn)定運(yùn)行，氣化灰水系統(tǒng)必須加大系統(tǒng)的一次水、脫鹽水的補(bǔ)水量和廢水的外排量，加快置換灰水系統(tǒng)的水，以降低灰水堿度，這樣勢(shì)必增加灰水系統(tǒng)的運(yùn)行成本。

4 改進(jìn)措施

在保持原設(shè)備不變的基礎(chǔ)上，改變?cè)闷崴c氣化除氧器的壓差輸送低壓變換冷凝液的方式，在低壓變換冷凝液汽提塔出口處增加1臺(tái)離心泵(即低壓變換冷凝液泵，流量23.4m3/h，功率15kW，出口壓力0.7MPa)，低壓變換冷凝液汽提塔操作壓力由原0.70MPa降至0.04MPa，溫度由原160℃降至112℃。利用離心泵將低壓變換冷凝液輸送至氣化除氧器。考慮到降壓后的低壓變換冷凝液溫度較高(實(shí)際約112℃)，離心泵在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象，影響其正常運(yùn)行，故在離心泵進(jìn)口增加了1臺(tái)換熱器，將進(jìn)入離心泵的低壓變換冷凝液溫度降至100℃以下，避免其產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象。

5 改造后運(yùn)行效果

改造前、后低壓變換冷凝液和高壓灰水水質(zhì)見(jiàn)表1。

表1 改造前、后低壓變換冷凝液和高壓灰水水質(zhì)

從表1數(shù)據(jù)可看出，改造后，低壓變換冷凝液pH降低了4.12，雖然仍呈酸性，但變換冷凝液系統(tǒng)設(shè)備為不銹鋼材質(zhì)，腐蝕現(xiàn)象不明顯，不影響氣化裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行;改造后，低壓變換冷凝液堿度由改造前246.0mmol/L降至17.5mmol/L，改善效果也較為明顯，氣化系統(tǒng)補(bǔ)水后的水質(zhì)大幅提高;改造后，低壓變換冷凝液硬度在改造前、后沒(méi)有明顯變化，較為穩(wěn)定。高壓灰水的堿度由改造前25.0mol/L降至15.0mmol/L，其堿度的降低對(duì)減緩灰水系統(tǒng)結(jié)垢、穩(wěn)定航天爐粉煤加壓氣化裝置運(yùn)行起到至關(guān)重要作用。

2014-09-13)