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摘要:煤气化生产作为现阶段我国实现能源结构化调整的重要生产技术,在煤化工生产中占据着核心地位。德士古水煤浆气化装置的应用不但可以提升生产稳定性,也可以降低人工成本与工作负荷。德士古水煤浆气化装置作为具有安全性、成熟性以及工艺性特点的气化设备.已经被我国各个领域广泛应用。气化灰水水质的好坏直接影响气化系统的稳定运行,总结分析气化灰水对气化系统运行的影响,优化灰水指标对实现系统稳定运行具有重要意义。
关键词:德士古气化;灰水指标的重要性;药剂添加控制
1.引言
德士古水煤浆加压气化装置主要任务是将制浆工序生产的水煤浆(浓度≧58%)与空分装置生产的纯氧(纯度≧99.6%)通过气化烧嘴进入气化炉内进行部分氧化反应,产生以H2、CO、CO2为主要成分的粗煤气,粗煤气再经碳洗塔增湿、除尘、降温后送入变换工序;同时,将装置中产生的黑水进入高、低闪系统进行闪蒸,浓缩黑水分离出的细渣送出界外,闪蒸汽与灰水换热回收热量的同时,回收蒸汽凝液达到循环使用的目的。灰水是从气化炉和洗涤系统接收的黑水产生,气化炉激冷室和碳洗塔的黑水经过高压闪蒸、低压闪蒸和真空闪蒸降温、浓缩、解析出有毒有害气体进入火炬环保燃烧达标排放,浓缩黑水经澄清槽絮凝沉降后,较为干净的灰水进入灰水槽循环利用。通过各类药剂添加保证灰水水质,避免管道、设备结垢和腐蚀,保证气化系统长周期稳定运行。因此,有效控制和管理气化灰水的水质指标具有重要意义。
2.气化灰水水质分析指标控制
气化灰水水质分析控制指标参见表1:
表1.气化灰水水质分析控制主要指标:
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3.影响灰水水质和装置运行的因素及各参数控制目的
为了确保返回碳洗塔和气化炉的灰水充分满足气化设备的正常运行要求,需要严格控制灰水pH、总碱、总硬、总固、悬浮物、浊度、氨氮、COD。澄清槽的絮凝和沉降的效果直接影响灰水中固含量多少,而沉降效果又受停留时间、絮凝剂添加量及药剂的有效成分的影响,通过分析灰水各项指标能判断灰水运行情况,总碱、总硬、总溶固、悬浮物以及浊度等数据在指标范围内,说明灰水水质稳定;硫酸根、氯离子在指标范围内,说明灰水中添加分散剂组分相对稳定;氨氮、COD在指标范围内,说明灰水外排量能满足工艺要求。
4.灰水处理和装置运行完善策略分析
4.1气化灰水水质管控措施及方案分析:
气化灰水水质管控措施及方案需要根据气化炉的实际入炉煤煤质、气化炉负荷及灰水外排量等实际情况来确定范围,掌握系统水质的变化情况和变化趋势,适时调整系统的排水量与补充新鲜水质来保持碱度和硬度在合理的范围,加强分散剂的管理管控,维护装置稳定运行。
(1)分散剂的合理使用:
①分散剂的选用要求耐高温、耐高压、耐高硬度、适应PH范围较宽,并在煤气化装置灰水系统中能够长周期运行稳定延长设备运行周期,并且要求灰水排污量符合环保控制指标的一种气化用灰水阻垢分散剂。②所有进厂灰水分散剂产品质量检验合格率为100%产品按照要求和规定附带所有的安全说明书和注意事项等。③在使用周期内灰水分散剂技术性能要求所有指标达标,如有分析指标异常,或有较大幅度的调整需与生产厂家有关技术人员进行交流。应该及时调整药剂确保灰水水质达标;
(2)絮凝剂的合理使用,絮凝剂的选用应符合在高温环境下,固体杂质及悬浮物较多的条件下,能有效沉降连续运转满足生产需求的化学药剂;
(3)为了保证澄清槽能够真正的起到沉降固体杂质和悬浮物的作用,就要加强灰水处理系统对絮凝剂的管理力度,药量的控制和投放点的设置进行管理,使其充分发挥药性,对固含量进行严密监测,适时调整絮凝剂的投加量;
(4)加强高闪、低闪及真闪系统的压力和温度的调整,避免温度和压力的大幅度波动,引起澄清槽黑水出现翻滚和热水上行频率加快的现象,使得进入澄清槽的黑水温度过高从而影响絮凝剂的药性,影响沉降效果,在此过程工艺管控要保证高、低、真闪水冷器的冷却效果;
(5)加强碳洗塔的技术改造,可以增加除雾器以加大合成气流通面积,减少气体阻力,再可以增加积液盘高度增加气体水浴时间,降低黑水的含固量,提高增湿,除尘目的;
(6)制定相应的措施,定期通过加大冲洗文丘里洗涤器,合成气管线的灰水量,减轻碳洗塔管线结垢的倾向;
(7)保证灰水外排,及时补充新鲜水使得灰水系统的水质得到置换,NH3-N、COD、总固得到有效控制,进一步满足灰水水质以及气化炉负荷的实际需求。
4.2加强装置管理工作:
煤气化生产中对气化装置进行严格管理,要根据德古士装置的正常运行来安排工作内容,可以使企业在管理工作中能够正常运行。另外一方面,企业要有专门的部门或者体系成立一个团队认真负责的管理装置。该团队的工作人员要具备专业的技能以及综合素质,在工作过程中要去改善管理体系,这样才能够使管理方案更加标准规范,在增加生产系统产量的效率的同时,又能从根源上保证生产系统安全稳定,才能真正的提升运行效率。
5.结语
总而言之,近几年来,我国煤气化装置生产运行和管理问题处于一个较为重要的改革阶段,如何加强灰水水质的控制和管理对于煤化工领域的发展尤为重要。灰水处理装置在生产实践中仍存在部分瓶颈,一定程度上影响了气化装置的安、稳、长、满、优的运行,未来的发展还需各专业,各煤化工单位进行深入探索、研究,持续改进。煤气化装置的运行和管理始终处于不断研究阶段,需要煤化工技术人员进行不断的探索和研究。
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