氣化爐粗渣真空瀝水優化改造

徐寶元

(國家能源集團寧夏煤業有限責任公司煤制油分公司，寧夏 銀川 750000)

氣化裝置氣化爐滿負荷運行時，每臺氣爐排放粗渣約11 t/h(平均含水率(質量分數)30%～40%),按照年生產8000 h計算[1]，年排放粗渣量約為200萬t。氣化爐排渣系統原設計采用撈渣機渣倉粗渣直接排至運輸車輛，每臺撈渣機機頭下方停放一輛渣車，備用4輛渣車。車輛組織不順暢, 存在車輛裝車時間長、瀝水時間長及排隊等待裝車的問題。而且粗渣親水性差，渣車在廠內、外運輸途中，瀝水灑渣現象較嚴重，污染廠內生產環境和廠外道路(冬季造成道路結冰、濕滑，夏季造成揚塵)，文明生產和環保壓力較大，同時較高的含水量增加了灰渣處置和運輸成本費用。因此, 開展氣化爐粗渣真空瀝水改造項目, 減少環境污染, 提高水資源回用, 以及為后續其他裝置渣瀝水提供技術支持和經驗, 都具有十分重要意義。

1 改造方案

目前，氣化爐排渣系統原設計采用撈渣機撈渣至渣倉，粗渣直接排至運輸車輛，渣車運輸至瀝水場進行自然瀝水2h后運輸至渣場掩埋處理。本次優化改造在現有氣化爐配套除渣工藝的前提下,將氣化爐爐渣渣車接渣自然瀝水方法改造為渣斗在線真空瀝水處理工藝。瀝水后的粗渣可以通過汽車直接運輸，運輸途中不會漏水、漏渣，避免環境污染，瀝出的水進入管道泵回收至撈渣機經過閃蒸系統水處理后再利用。粗渣經真空瀝水后，平均含水量16%左右，不需要經渣瀝水場，直接運輸渣車進行掩埋處理，運輸成本低,運行穩定、可靠性好,真空瀝水回收灰水可以回收利用,是一種節能環保瀝水處理工藝真空瀝水流程如(圖1所示)。

圖1 粗渣真空瀝水流程圖

氣化爐粗渣真空瀝水系統如圖2所示。

圖2 粗渣真空瀝水系統圖

改造后，主要是將氣化爐排放的灰渣和水，通過撈渣機將粗渣運至渣倉；通過啟動液環真空泵，液環泵腔內容積周期性變化形成真空系統，極限真空2000～4000 Pa[2]；通過管道與渣倉內真空濾水板連接形成負壓系統吸走其中多余的灰水，灰水沿管路流入儲水罐，當儲水罐水位到達高液位時，打開排空閥，將儲水罐罐體、管路中的負壓與大氣連接以便平衡壓力，儲水罐排液閥門打開；通過管道泵將儲水罐內灰水排入撈渣機；通過渣水泵將灰水送至黑水閃蒸系統進行處理回收利用；待將罐體內的水排出后液位低至低液位時，管道泵停運，此時儲水罐排液閥門關閉，重復正常運行負壓瀝水狀態。當渣倉內粗渣接滿排渣時，手動開啟渣倉排渣閥門，此時聯鎖將真空泵吸氣閥關閉、儲水罐排空閥打開，系統壓力平衡后，排渣門打開進行排渣。為保證氣化爐粗渣真空瀝水效果,渣倉排渣后，渣倉內沖洗管線對真空濾水板進行反沖洗(50～60 s)，提高吸水效率。

2 真空瀝水系統在粗渣瀝水中的經濟性和可靠性分析

氣化爐粗渣真空瀝水系統目前在氣化裝置已成功改造實施3臺運行，且不需要單獨建立粗渣瀝水場,粗渣實現在線一次性完成瀝水,達到渣場灰渣處理水分要求直接上路運輸。粗渣真空瀝水系統具有以下特點：

1)不需要單獨建立粗渣瀝水場,粗渣實現在線一次性完成瀝水,達到渣場灰渣處理水分要求直接上路運輸。

2)操作簡單、設備維護量小,運行成本低[3]。

3)結垢緊湊占地面積小，采用PLC編程集中控制，安裝與調試方便，操作維修簡便。

4)可實現4臺氣化爐使用1輛渣車集中接渣，減少運輸車輛，降低渣車采購成本及維護成本。

5)粗渣經真空瀝水系統后，灰水可回收利用；且渣車在廠內、外運輸途中無撒渣揚塵，生產環境和運輸道路干凈，減少產區保潔費用及沖洗渣道路面生產水使用。

3 效果評價

將高氣化爐粗渣經真空瀝水系統后，每臺裝置在水、運輸成本、維護費用的消耗上均能達到節省效果。具體效益比較見表1。

表1 采用真空瀝水系統與傳統粗渣拉運的效益比較(單臺核算)

4 結語

通過采用氣化爐粗渣真空瀝水系統，將粗渣含水率(質量分數)由30%～40%降低至15%～25%,目視渣車外觀不撒渣漏水，不需要單獨建立粗渣瀝水場,粗渣實現在線一次性完成瀝水,達到渣場灰渣處理水分要求直接上路運輸。且每套裝置4臺撈渣機實現1輛汽車接渣運輸，3臺汽車備用接渣，有效解決因渣車周轉不及時造成灰渣落地及提高了粗渣外運處置的管理效率等情況。最終實現節能、安全生產，環保達標，徹底改變渣車直接拉渣自然控水，需要瀝水渣場占地面積大、控水時間長和污染環境的弊端。既降低運行成本，又實現水資源回收利用的目的。