造氣循環水系統運行總結

郝海河

(晉煤金石化工投資集團金萬泰化肥有限責任公司河北新樂050700)

造氣循環水系統運行總結

郝海河

(晉煤金石化工投資集團金萬泰化肥有限責任公司河北新樂050700)

晉煤金石化工投資集團金萬泰化肥有限責任公司(以下簡稱金萬泰化公司)采用Φ2 800 mm造氣爐富氧氣化工藝，生產合成氨能力300 kt/a。造氣循環水系統出現主要冬季漲水和設備腐蝕問題。因為循環水系統設計閉路循環，漲水的水質很差，達不到污水處理要求，冬季只能兌部分好水排入污水處理站，這樣加大了污水處理的處理負荷；另一方面由于造氣循環水腐蝕性大，造氣爐鋼球和爐底使用壽命逐漸縮短(原來的18個月降至10個月)，增加了設備檢修費用。

1 工藝流程和運行參數

造氣循環水系統采用微渦流澄清器工藝，其工藝流程：造氣洗氣塔來水依次進入平流沉淀池(2臺并聯)、熱水池、熱水泵(出口加入絮凝劑)、微渦流澄清池(從頂部溢流出)、冷水塔(頂部噴淋降溫)、冷水池、冷水泵、洗氣塔。

主要設備參數如下：①1臺微渦流澄清池Φ22.4 m，處理能力2 000 m3/h；②2臺GFENS- 3000型冷卻塔，處理能力3 000 m3/h；③3臺KWPK350- 630型熱水泵，流量2 200 m3/h；④2臺600S- 75A型冷水泵，流量3 300 m3/h。

運行參數：洗氣塔回水溫度45 ℃，洗氣塔上水溫度34 ℃，循環水流量3 000 m3/h。

造氣循環水系統冷水泵出口水質分析結果：堿度3 200 mg/L，ρ(Cl-)2 600 mg/L ，總硬度(以CaCO3計)500 mg/L，ρ(SO42-)15 000 mg/L，pH為7.85，濁度200 NTU ，電導率>10 000 μS/cm，ρ(總鐵)15 mg/L。

2 原因分析

(1)造氣循環水系統冬季漲水主要原因是水平衡被破壞，循環水蒸發損失量減少，但補給水量不變。輸入系統的水量：蒸汽未分解(分解率50%計)冷凝液35 t/h，其他車間排入2 t/h；輸出系統水量：蒸發損失水量36.3 t/h，風吹損失水量0.5 t/h。因此，冬季處于微漲水狀態。

3 改進措施

3.1 冬季循環水漲水的解決措施

(1)2014年造氣爐新增蒸汽用量自動遞減裝置，使蒸汽分解率由50%提高至55%，不但增加煤氣氣量，而且降低補充循環水冷凝液量。

(2)2015年新增1套造氣循環水系統廢水外排處理裝置，用泵抽取平流沉淀池中循環水(此部分循環水量20 m3/h)，通過絮凝沉淀、調節pH、吹除、洗滌步驟使水中氨氮揮發出來，采用稀硫酸洗滌揮發出來的氨氮氣體，洗滌后的洗滌液即硫酸銨溶液送至鍋爐煙氣氨法脫硫裝置的硫酸銨溶液槽；脫除氨氮后的循環水再經過加氯去除氰化物，最后送至污水終端處理系統。平流沉淀池抽水分析結果：ρ(氨氮)4 500 mg/L、ρ(CN-)2.5 mg/L；經處理后水中ρ(氨氮)200 mg/L、ρ(CN-) 0.1 mg/L。

(3)增加循環水冷卻塔蒸發能力，對冷卻塔風扇、噴頭及填料經常檢查，定期清理，并認真記錄風扇電機的電流，以達到控制冷卻塔氣水比的目的。

(4)增加冬季清泥頻率，冬季漲水另一原因是沉淀池中污泥占據空間大，當超過臨界容積后，循環水沉淀時間減少，造成其濁度迅速增加。原來沒有污泥干化池，冬季撈出污泥放在現場水泥地面需長時間干化后才能運輸，從而影響了污泥清理周期。現設計一種新型結構加快污泥干化的裝置，即在水泥地面下鋪設若干根空氣管，在空氣管上開若干個Φ5 mm小孔，將來自三廢鍋爐的熱空氣通入空氣管中來縮短污泥干化時間。

3.2 防止設備腐蝕的措施

(2)在造氣循環水系統冷水池加入1種膦酸鹽、聚羧酸鹽復合緩蝕阻垢劑(0.3 g/t)后，通過測量造氣爐鋼球和爐底腐蝕情況，原來鋼球直徑(材質65Mn)半年腐蝕量由10 mm減少至0.8 mm；循環水中總鐵下降至7 mg/L。

(3)將造氣爐鋼球材質由65Mn更換為2Cr13，65Mn材質雖然硬度大、耐磨但不耐腐蝕，2Cr13材質屬于馬氏體不銹鋼耐Cl-腐蝕效果好。

經過采取以上一系列措施后，造氣循環水系統基本消除冬季漲水和設備腐蝕情況，對造氣系統長期運行積累了技術經驗。

2016- 07- 18)