論初冷器阻力的形成與處理對策

王密軍

（山東鋼鐵集團日照有限公司，山東 日照 276805）

橫管初冷器作為焦化行業換熱設備的重要組成部分，憑借其自身的優勢，在焦化行業得到了廣泛的應用。在橫管初冷器的實際運行過程中，冷卻管附著大量焦油、萘等物質，這在物質在初冷器管上，在一定程度上減少了煤氣通道的面積，極大的增加了設備的阻力。橫管初冷器阻力過高，則必然會促使增加煤氣的溫度，進而增加了煤氣系統的阻力。因此，在橫管初冷器的使用過程中，一旦橫管初冷器出現阻力過高的情況，需及時清洗殼層來降低其過高的阻力。在實際操作過程中，通常主要通過熱氨氣水清掃、熱煤氣清掃、以及蒸汽清掃三種方式。

1 橫管初冷器阻力的影響因素

在荒煤氣凈化的過程中，煤氣初冷器是其中最要的環節。通過煤氣的初步冷卻，有助于降低煤氣中的含水量，同時也可以降低煤氣的體積，以此提高鼓風機的煤氣輸送能力，使得焦油含量降低。此外，煤氣冷卻的過程中，會分析煤氣中的焦油等物質，此時初冷器的水冷管沉積下來，致使增加了初冷器阻力。

1.1 荒煤氣中焦粉、煤粉與焦油的混合

在裝煤的瞬間，由于集氣管提供較大的負壓，集氣管內部吸收較大的氣體量。因此，受到其較為明顯的影響，致使煤氣生產中吸入諸多較小的煤粉，當煤氣逸出來時，碳顆粒會隨著煤氣二次受熱而分解出來，由于煤氣處于流動的狀態，而這些顆粒會隨之進入集氣管中。基于煤粉、碳顆粒等顆粒粒度較小，再加上其表面張力及疏水性，以上兩種因素的影響，致使其難以全部溶解于循環氨水中。橫管初冷器內部水管，不但排布相對較多，而且間距較小。在對冷卻過程中沉積的焦油、萘等物質進行清洗時，可采用冷卻中的氨水與與焦油混合物。但是，冷卻管會與碳顆粒等物質進行碰撞，在焦油中出現混雜的現象，最終在冷卻管表面形成沉淀層。通過上述現象的發生，明顯增加了初冷器的阻力，導致其換熱效率下降。

1.2 煤氣冷凝液帶入的焦油渣

荒煤氣能夠對冷卻中的雜質進行有效的分析，由于冷卻管表面沉積了一層焦油等雜質，在一定程度上減少了煤氣通道，致使橫管初冷器阻礙隨之增加。眾所周知，蒸汽吹掃為傳統初冷器吹掃方式，在實際的吹掃過程當中，基于高溫蒸汽的作用，部分低沸點的物質將會被揮發出來。同時，初冷器下部的焦油被軟化成為瀝青，粘貼在冷氣管表面，致使煤氣通道面積有所減少，導致初冷器阻力得到增加。

2 初冷器阻力測量

在實際的生產過程的當中，為了實現對初冷器阻力的作出準確判斷，則可以通過對初冷器前后吸力判斷即可。在初冷器的清洗時，需要對初冷器各段阻力進行確定，以此來對初冷器重點清洗部位、或者重點吹掃的部位進行確定，進而達到清洗的效果。初冷器內煤氣流動過程中，會在初冷器壁上形成層流層。因此，要盡量避免此處，在測量煤氣阻力的過程中，需要在煤氣湍流層進行測量，因為該層空氣流動速度較快。由于冷卻水管布滿冷水管，受到冷卻管的影響，導致煤氣始終處于紊流狀態。通常情況下，在進行初冷器阻力測定時，可以通過安裝壓力表進行對其上下段阻力進行測量。通過測定過程明顯可以發現，在初冷器中約0.5米處延伸部分壓管，將會增加阻力測定值的準確性，使其更加貼近實際值。

3 煤氣初冷器沖洗與吹掃

3.1 熱氨水沖洗方式

循環氨水在實際的使用過程當中，不但具有一定的堿性、而且還具備一定的潤滑性。尤其焦油與萘渣等物質，極容易與熱氨水進行相溶，有助于焦油的流動。同時，流動的焦油會將冷卻管 上的焦油帶走，在一定程度上拓寬了煤氣通道，致使降低了初冷器的阻力。如若不能夠有效的處理被帶走的焦油等物質，這些物質將會再次堵塞橫管初冷器。

3.2 蒸汽吹掃

為抑制焦油等物質在吹掃中揮發或出現硬化等情況，盡可能地降低吹掃中的蒸汽溫度。通過低溫飽和的吹掃方式，有助于提高吹掃效率，降低吹掃時間，避免焦油硬化后，在冷卻管表面進行附著。在實際吹掃過程中，可采用0.4~0.6MPa進行蒸汽吹掃，并將溫度控制在140~160℃。通過當前這種吹掃方式，有效減少了橫管初冷器中的焦油等物質揮發。

4 結語

（1）橫管初冷器中的物質，例如煤粉、焦油等混合物的沉淀，將會增加初冷器的阻力。因此，通過飽和蒸汽方式與熱氨水進行混合沖洗方式，不但可以降低初冷器阻力，而且還極大的提升了清洗的效果。（2）將粗焦油加入到初冷器中上下段冷凝液中，極不利于冷卻管上的焦油、萘等物質的溶解，致使粗冷器堵塞的幾率大大增加。（3）在對橫管初冷器進行沖洗、吹掃的過程當中，需要進一步區分初冷器的阻力大小。同時，要有針對性的選擇沖洗方式，良好的沖洗方式有助于提高初冷器沖洗的效率，達到理想的沖洗效果。