氣化爐灰水水質指標的控制與管理

田鳳安(惠生(南京)清潔能源股份有限公司，江蘇 南京 210047)

氣化爐灰水水質指標的控制與管理

田鳳安(惠生(南京)清潔能源股份有限公司，江蘇 南京 210047)

目前，世界能源處于嚴重緊缺的情況下，大力發展以及優化利用煤炭資源對于我國化工領域的發展具有重要意義。煤氣化是通過利用煤潔凈的一種先進技術，應用范圍極其廣泛，其中水煤漿作為一種具有安全性、成熟性以及工藝性特點的氣化技術，已經被我國各個領域工作中所廣泛應用。通過對氣化灰水的水質檢測項目以及所造成的影響原因進行詳細分析，并以此為基礎提出有關氣化灰水水質的控制和管理措施，進而遵循控制和管理氣化灰水水質的原則，積極實現氣化裝置的正常運行。

氣化灰水；水質指標；控制；管理

石油氣化灰水主要指的是從氣化爐中所溢出的灰色水質，實際上是氣化爐和洗滌塔兩個部分所直接排出含有過多煤炭元素的氣化灰水。氣化爐水質較差將會導致激冷水管線污垢情況較為嚴重，進而減少激冷水的總體流量，造成設備以及進出口處出現污垢。我國從1993年便開始引用德士古水氣化裝置，首次運用過程中所遇到的難題較為復雜和多元，其中灰水系統結垢問題已經成為目前化工行業的重點研究課題。目前，我國化工企業在使用設備的過程中，由不同升壓泵的共同作用下，將會重新返回洗滌塔和氣化爐中得以繼續使用，進而嚴重影響設備以及系統的正常運行，因此，有效控制和管理氣化灰水的水質指標具有重要意義。

1 灰水水質的檢測項目和影響原因

為了確保重新返回洗滌塔和氣化爐內的氣化灰水充分滿足氣化設備的正常運行，則需要嚴格控制以下檢測項目指標：①濁度（含固量）。這主要是為了避免管道內固體形狀顆粒發生沉降，進而造成管道結垢；②硬度和堿度。主要是為了控制水中的Mg2+、Ca2+等指標的含量，避免在特殊材質的管道環境中形成鹽類物質，以防出現管道結垢；③PH值。主要是為了預防PH值嚴重超標的前提下，出現管線結垢和腐蝕的情況；④氨氮和COD檢測項目。主要是為了確保設備終端處理水質系統的正常運行。在設備正常運行的過程中，灰水水質指標的變化因素和來源具體如下：①含固量。灰水中固體物質的含量多少將會直接受到凝固和沉降的效果影響，還可能與設備的承載能力相關，沉降的效果受到停留時間、添加凝固劑量以及發揮藥性等方面的影響；②堿度和硬度。堿度的累積是在高溫以及鐵材質的條件下產生的氨化反應，例如：在氣化以及共同作用的過程中，產生的NH3溶入到水中將會形成硬度累積；Mg2+、Ca2+則是來源于煤炭中的灰成分以及外部水當中；③PH。灰水PH值的變化情況有兩種：①高壓變低壓階段，此期間為灰水從氣化爐和洗滌塔排出后一直到沉降前，該時期由于灰水被二氧化碳或者是其他酸性氣體溶解，因此導致灰水呈現為酸堿性狀態；②低壓變高壓階段，灰水沉降后經過升壓泵直到被送至到洗滌塔和氣化爐內，由于在此期間酸性物質于第一時期已經被去除，并在此階段將堿度作用完全發揮，使得第二階段的氣化灰水呈現為堿性狀態。

2 灰水水質指標的控制和管理

為了進一步滿足灰水水質以及氣化爐負荷的實際需求，減少水系統的運行花費、降低外排水量以及補水量等是目前需要調整的重點項目。在上述四項項目中，堿度和硬度的升高主要是由于其在系統內聚集所造成，因此，控制灰水水質的重點項目為堿度和硬度。根據以上的分析內容，控制和管理方案的制定需要根據氣化爐的承載程度以及外排水量的實際范圍，進一步明確、掌握系統水質的變化情況，并以堿度和硬度的波動幅度來適當的調整外排水量，其余三項指標則通過技術管理手段完成。具體分析如下。

2.1 硬度和堿度控制

加強進水水質的管理力度舉措，主要包括：減少Mg2+、Ca2+循環水、一次水、增加Mg2+、Ca2+脫鹽水，避免循環水漏入到運行系統內。此外，通過強化氨氮水的汽提力度，進而達到減少氣化水中的堿度含量。將氣化爐內的煤耗、Mg2+、Ca2+以及外排水量等所對應的曲線圖作為制定氣化爐灰水水質排放標準的數據基礎。

2.2 其他項目控制

對于其他項目的控制和管理而言，首先需要加強處理廠的管理力度，確保沉降的效果和作用，積極控制含固量等問題。其次，積極控制渣水壓力的變化指標十分重要，真閃壓力過高將會直接導致沉降水出現翻滾現象，而真閃溫度過高則會影響沉降效果，導致熱水上行的頻率加快，因此，在實際生產的過程中，嚴格控制真閃的壓力值和溫度值，降低溫度和壓力的波動情況，進而減少對于沉降效果的影響。再來，通過適當的補充堿度量和硬度量，能夠在一定情況下確保系統長時間處于弱堿性的狀態下，進而降低管線形成結垢的幾率，達到減輕管線結垢腐壞程度的目的。與此同時，通過向系統內加入鹽酸等酸性物質的方法，能夠有效預防酸離子與Mg2+、Ca2+的結合所形成難以溶解的結垢物質。此外，通常情況下系統中加入的堿度則為氫氧化鈉。最后，通過加強對爐溫的控制以及現場的管理力度，不僅能夠有效低控制系統內COD的含量，同時還能夠減少油類物質的侵入。

3 結語

總而言之，近幾年來，我國水系統對于灰水控制和管理問題處于一個較為重要的改革階段，如何加強灰水水質的控制和管理對于我國化工領域的發展尤為重要。通過將外排水量控制在合理范圍內，能夠有效降低水系統的損耗費用，目前，灰水水質的控制和管理仍然處于研究階段，還需進行不斷探索和研究。

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