德士古氣化爐激冷水流量低原因探究

交流園地德士古氣化爐激冷水流量低原因探究常亮,宋淑群,孔祥波(兗礦國宏化工有限責任公司,山東鄒城273500)摘要:簡(jiǎn)要介紹了德士古氣化爐水系統流程和激冷水管路結垢原理,通過(guò)對德士古氣化爐檢修發(fā)現問(wèn)題以及對系統灰水水質(zhì)的綜合分析,發(fā)現影響德士古氣化裝置激冷水流量低的原因是碳洗塔底部及黑水過(guò)濾器底部有積渣,濾網(wǎng)結垢堵塞。提出有效的解決辦法及防范措施,確保激冷水管路不因結垢、存渣而堵塞,能夠供應足夠的激冷水,滿(mǎn)足氣化爐高負荷運行需要。關(guān)鍵詞:德士古;激冷水;結垢;灰水水質(zhì)中圖分類(lèi)號:TD849 ;TK229.63文獻標識碼:B文章編號:1006-6772(2013)01 -01 18-03Causes analysis of low flow chilled water in Texaco gasifierCHANG Liang , SONG Shu-qun , KONG Xiang-bo( Yankuang Cuohong Chemical Co. ,Ltd. ,Zoucheng 273500 ,China)Abstract : Introduce chilled water system of Texaco gasifier and pipes scaling causes. Analyse problems appeared inexamination and repairing of gasifier ash water quality，find that slag at the bottom of carbon scrubber and ash waterfilter. , serious scalling filter screen lead to low flow chilled water in Texaco gasifier. To resolve these problems,provide effective solution and preventive measures. After transformation , the chilled water flow increase , that meetthe demands of high load operation of gasifier.Key words : Texaco ;chilled water ; salling ;ash water quality兗礦國宏化工有限責任公司德士古氣化爐裝2激冷水管路結垢原理置于2005年開(kāi)工建設,公司采用CO+H2的合成技術(shù)生產(chǎn)甲醇川,自試生產(chǎn)以來(lái),各工藝管道及動(dòng)靜在德士古水系統中,引起激冷水管路結垢的設備在未發(fā)生改變的情況下,系統生產(chǎn)負荷出現- -主要物質(zhì)是CaCO3和MgCO3, CaCO3和MgCO3在些問(wèn)題。通過(guò)查找原因,認為主要是激冷水流量下25C時(shí)的溶解度分別為3.162x10-3和6.928x10-降,無(wú)法滿(mǎn)足系統的高負荷運行導致的。mol/L,二者混合后的飽和水溶液的硬度(以CaCO3計)為323.128mg/L,此數據即為以CaCO3和1系統水循環(huán)流程MgCO3為結垢物質(zhì)的水溶液的臨界硬度。系統水德士古氣化爐水系統主流程:灰水槽一-低壓灰質(zhì)的pH為8.3~ 9.4,在此條件下,水中CO3~、水泵-脫氧水槽- -除氧水泵一碳洗塔- 灰水循環(huán)HCO3~共同存在,當Ca*、Mg2* 的質(zhì)量濃度大于泵一激冷水流量計一黑水過(guò)濾器一氣化爐- -高壓323. 128 mg/L(25 C時(shí)),且水中有超過(guò)這一濃度的閃蒸器一低壓閃蒸器一真空閃蒸器一 -澄清槽一灰CO3-時(shí)(氣化爐粗煤氣中含有18%左右的CO2,可水槽24)。確保水中含有足夠多的C03~),就會(huì )發(fā)生如下反其中,碳洗塔一灰水循環(huán)泵一 激冷水流量計- -黑應:Ca2*+CO3--→CaCO3, Mg2* +CO3-一→MgCO3 ，水過(guò)濾器一氣化爐段稱(chēng)之為激冷水管路。產(chǎn)生沉淀,附著(zhù)在管壁上,形成垢(5)。筆者收集了中國煤化工收稿日期:2012-07-12責任 編輯:孫淑君MHCNMHG作者簡(jiǎn)介:常亮(1982-) ,男,貴州畢節人,工程師,主要從事德士古氣化的研究。Emiailchangliang198216@ sohu. com引用格式:常亮,宋淑群,孔祥波.德士古氣化爐激冷水流量低原因探究[ J].潔凈煤技術(shù),2013 ,19(1) :18-120.118 .《潔凈煤技術(shù)》2013年第19卷第1期交流園地. 中國科技核心期刊礦業(yè)類(lèi)核心期刊J系統實(shí)際運行期間2個(gè)月灰水水質(zhì)的分析數據,見(jiàn)表1。表12011 年11-12月灰水水質(zhì)日期p(Ca2*)/(mg.L1)_ p(Mg?*)/(mg.L")_ (p(Ca2*)+p(Mg*))/(mg，[")硬度/(g.) H值濁度/NIU11月4日252. 5021. 87274. 37.28. 2637.011月8日24. 36.38.04122. 011月11日308. 6219. 44328. 06.58.0211月14日268. 5431. 59300.13.08.2254. 411月18日316. 6326. 73343. 368.0149.811月22日432. 86459. 597. 8841.911月25日376. 1543. 74419. 8911.27.9335. 911月29日440. 8879.11519. 9912.78.1749.012月2日488. 97515. 7013.38.3835.712月6日344. 6919.44364. 13.48.1534.912月9日292. 58 .314. 458. 2232.112月13日256. 51275. 95.8.4831.312月16日424.8514. 58439. 438.2126.212月20日268. 53 .9.72278. 25.18. 0645.012月23日316. 63.4. 86321. 498.3312月27日352. 70372.149.68. 1354.4通過(guò)對表I數據的分析可得:導致灰水循環(huán)泵將碳洗塔底的碳渣送往黑水過(guò)濾1)灰水pH值合格率為10.5%(pH值控制指標器,在黑水過(guò)濾器的過(guò)濾下,碳渣被過(guò)濾存在黑水為7~8)(6);過(guò)濾器中,在操作人員對黑水過(guò)濾器進(jìn)行切換時(shí)，2)Ca2+,Mg2*的質(zhì)量濃度和合格率為47.4%未能及時(shí)將過(guò)濾器底部的碳渣排出,最終寄存在黑(兩者質(zhì)量濃度總和的控制指標為不大于320 mg/L水過(guò)濾器底部。水系統中鈣鎂離子濃度高,導致濾(25 C時(shí)));網(wǎng)結垢而出現堵塞現象。3)系統灰水硬度高。通過(guò)試驗發(fā)現,當甲醇廢3.3 激冷水管線(xiàn)及激冷環(huán)內有積渣、垢片水及變換低溫冷凝液與灰水混合后,很快就出現混濁粒徑小于黑水過(guò)濾器濾網(wǎng)孔徑的細渣、細灰現象,主要是甲醇廢水及變換低溫冷凝液pH較高，進(jìn)人激冷環(huán),由于灰量、渣量大,且激冷環(huán)內噴淋-般在10左右,而德士古的灰水硬度較高,它們相孔部分結垢堵塞等原因,未能及時(shí)將細渣細灰全互混合后,很容易形成CaCO3和MgCO,沉淀”。部排出,最終導致部分存積在激冷水管線(xiàn)及激冷綜上所述,灰水極易產(chǎn)生CaCO3MgCO3沉淀。環(huán)內[9]2012-02-20,B號氣化爐檢修,從B號氣化爐3系統檢修中發(fā)現的問(wèn)題激冷環(huán)及黑水量過(guò)濾器濾網(wǎng)中取出小垢片積聚在3.1 碳洗塔底部有積渣一起形成的大塊和渣塊,在對取樣進(jìn)行初步分析得由于粗煤氣帶灰嚴重,入碳洗塔的除氧水清潔出:①樣品中84%為灰渣,16%為可燃物;②進(jìn)行鹽度低等原因,導致碳洗塔內的黑水含灰量較大。在酸溶解,發(fā)現有35%能夠溶解,得知樣品含有CaCO3氣化爐短停時(shí),碳洗塔未能及時(shí)將塔內的積渣排往和MgCO3。高壓閃蒸,而系統再次運行時(shí)才發(fā)現底部管線(xiàn)堵4激冷水結垢的原 因分析塞,此時(shí)碳洗塔內的黑水被迫經(jīng)塔底部管線(xiàn)的旁路送往閃蒸系統隨著(zhù)系統運行時(shí)間的延長(cháng),碳洗塔1)系統內的水質(zhì)較差,pH值較高, Ca2+ 和Mg*+底部積渣逐漸增加到最高(底部管線(xiàn)的旁路人口處質(zhì)量濃度較高;為積存渣的上限位置)[8]。2)氣化爐國煤化工氣化爐的粗煤3.2黑水 過(guò)濾器底部有積渣、濾網(wǎng)結垢堵塞氣帶灰帶水，心二內的黑水帶.. CNMH G由于碳洗塔底部積渣到達最大限后,灰水循環(huán)人碳洗塔,影響」以機石從小的1們呂度泵的吸入口距離碳洗塔底部存渣的距離相對較近,3)碳洗塔內的水較臟,嚴重影響了激冷環(huán)激冷常亮:德士古氣化爐激冷 水流量低原因探究119交流園地水的清潔度;灰水槽,防止堵塞現象的發(fā)生("3;4)碳洗塔去往高壓閃蒸的排水量及進(jìn)人碳洗11)對于返回系統回收利用的水,應定期對塔的除氧水量較少,不能保證碳洗塔內的水干凈;其水質(zhì)進(jìn)行檢測，確保不污染整個(gè)激冷水系統的5)脫氧水槽內的脫氧水含灰嚴重;水質(zhì)14)。6)系統的頻繁開(kāi)停車(chē)導致管道內壁上的垢片參考文獻:脫落,最終匯集在一起形成大塊而堵塞管道。[1] 于光元,李亞?wèn)|.煤氣化工藝技術(shù)分析[J].潔凈煤技5解決措施術(shù),2005,11(4) :39-43.1)加強對灰水質(zhì)量的管理,嚴格按照要求添加[2]譚成敏,丁 振偉. GSP煤氣化渣水系統的選擇[J].氮分散劑,及時(shí)補充新鮮x水",確?；宜耐馀潘糠逝c甲醇,2007 ,2(4):26-28.不小于指標值.Ca*+、Mg2*的質(zhì)量濃度總和不大于[3王永康,李正平,任文平,等Texaco煤氣化工藝的影320 mg/L(25 C時(shí));響因素[J].潔凈煤技術(shù),2010,16(1) :47-50.2)優(yōu)化操作,確保系統穩定運行,防止氣化爐.[4王建軍,王林,張亮.幾種德士古氣化渣水系統的技術(shù)評價(jià)[J].化肥設計,2007 ,45(3) :30-33.粗煤氣出現帶水;3)嚴格按照工藝指標控制好氣化爐液位,防止[5]李耀東.德士古水系統結垢原因分析及解決辦法[J].中氮肥,2006(5) :30-32.氣化爐粗煤氣出現帶灰現象;4)確保每一次系統運行時(shí)碳洗塔均從底部管[6祁曉輝.氣化爐黑水排放管線(xiàn)結垢分析與處理[J].煤化工，2010(6) :53-55.線(xiàn)將黑水送往閃蒸系統,加大碳洗塔的進(jìn)水量及排[7]潘俊.德士古氣化爐支撐板溫度高的原因及解決辦法水量,確保激冷水的清潔度;[J].中氮肥,2006(6):5-8.5)確保高壓閃蒸器及真空閃蒸器遠傳液位計[8]許敬剛,孫卓慶, 徐學(xué)文,等.新型氣化爐裝置渣水處指示正常,嚴格控制高壓閃蒸器及真空閃蒸器液理系統的問(wèn)題探討[J].中氮肥, 2009(3):5-7.位,防止液位過(guò)高而導致黑水進(jìn)入脫氧水槽;[9韓承結.德士古氣化I藝的優(yōu)劣比較[J].安徽化工,6)確保氣化爐的穩定運行,降低頻繁開(kāi)停車(chē)的2007 ,33(1):45-46.次數;[10] 丁 振偉,王偉.德士古水煤漿氣化合成氣帶水問(wèn)題的分析與探討[J].化肥工業(yè),2003 ,30(3) :52 -54.7)根據管道內的垢片及渣塊,配置相應的酸[11]胡濤,馬喜軍,景怡,等.改性粉煤灰處理廢水的應用液,定期對激冷水管線(xiàn)及激冷環(huán)進(jìn)行酸洗;研究[J].潔凈煤技術(shù),2006, 12(4):70-73.8)酸洗完成后,利用高壓水槍再次對激冷環(huán)、[12] 許波. 德士古煤氣化裝置運行問(wèn)題探討[J].煤化工, .黑水過(guò)濾器濾網(wǎng)等關(guān)鍵部件進(jìn)行機械清洗["2);1999(4):34-40.9)確保煤灰分在正常指標范圍內,盡可能降低[13] 王偉,李杰水煤漿氣化裝置預熱水系統改造[J].中激冷室水浴的含灰量,控制粗煤氣的含灰量;氮肥,2011(3):16-18.10)預熱水泵吸入口渣池內水含渣量大,易堵[14] 陳其中 ,汪洋.水煤漿廠(chǎng)清潔生產(chǎn)節約用水的實(shí)用改塞黑水過(guò)濾器、激冷環(huán)，可將預熱水泵吸人口改自造[J].潔凈煤技術(shù),2007,11(1):79-81.(上接第91頁(yè))版社, 1985.[21]桑小義. 東風(fēng)褐煤半焦的燃燒特性研究[D].大連:大[25]周志杰,范曉雷,張薇,等.非等溫熱重分析研究煤焦連理工大學(xué),2011.氣化動(dòng)力學(xué)[J].煤炭學(xué)報,2006 ,31(2) :219-222.[22]劉旭光, 李保慶. DAEM模型研究大同煤及其半焦的[26]孫學(xué)信. 燃煤鍋爐燃燒試驗技術(shù)與方法[M].北京:中國電力出版社,2001.氣化動(dòng)力學(xué)[J].燃料化學(xué)學(xué)報, 2000, 28(4):289[27]聶其紅,孫紹增,李爭起.等.褐煤混煤燃燒特性的熱-293.重分析法研究[J].燃燒科學(xué)與技術(shù),2001 ,7(1):72[23] 廖洪強,李保慶,孫成功.煤- 焦爐氣共熱解半焦燃燒-76.中國煤化工動(dòng)力學(xué)特性研究[].燃料化學(xué)學(xué)報，19927(3);，[28] 顧利鋒|.MH.CNMH G龍和煤混燃特性246- -250.的熱重分析法研究[小熱能動(dòng)力工程,2003,18(6):[24]陳鏡泓, 李傳儒.熱分析及其應用[M].北京:科學(xué)出561-563.120《沽凈煤技術(shù)>2013年第19卷第1期