航天炉系统变换冷凝液汽提塔改造运行总结

刘 坤 童维风 黄保才

(安徽晋煤中能化工股份有限公司安徽临泉236400)

航天炉系统变换冷凝液汽提塔改造运行总结

刘 坤 童维风 黄保才

(安徽晋煤中能化工股份有限公司安徽临泉236400)

1 航天炉灰水系统流程

从气化炉激冷室和合成气洗涤塔底部出来的黑水经减压后送入高压闪蒸罐，经高压闪蒸后，含固量较高的黑水由高压闪蒸罐液位调节阀控制进入真空闪蒸罐，进一步闪蒸出少量不凝气。真空闪蒸罐底部含固量较高的黑水利用自身压力进入沉降槽。从沉降槽顶部溢流出的、经处理合格的灰水溢流进入灰水槽，灰水槽出来的灰水由低压灰水泵送至除氧器，经除氧器除氧后的灰水用高压灰水泵送至洗涤塔，洗涤塔的灰水经激冷水泵送至气化炉，气化炉和洗涤塔的灰水回到高压闪蒸罐。灰水如此在气化灰水系统不断循环，同时维持系统水平衡之外的灰水排至污水处理系统进行处理。

2 低压变换冷凝液碱度高的原因

利用低压变换冷凝液汽提塔与气化除氧器间的压差将低压变换冷凝液(10m3/h左右)经管线(DN50mm)输送至气化除氧器(在气化装置渣水处理框架标高30m处，常压操作)。由于输送管线长、阻力大，低压变换冷凝液汽提塔压力需控制在0.7MPa才能将低压变换冷凝液送至气化除氧器，使溶解于低压变换冷凝液中的NH3和CO2无法在低压变换冷凝液汽提塔解吸出来，造成低压变换冷凝液的碱度偏高。

3 低压变换冷凝液对气化灰水系统的影响

根据当地水质特点，为了减缓系统结垢速率、稳定装置运行，制定了灰水控制指标:碱度≤10mmol/L，硬度≤5mmol/L，pH7.5～9.0。由于补入气化除氧器的低压变换冷凝液碱度高达300mmol/L，导致气化除氧器灰水碱度明显升高。低压变换冷凝液送气化除氧器流量约10m3/h，气化除氧器容积50m3，在正常运行、除氧器液位不变的情况下，补入的低压变换冷凝液会使气化除氧器出口的灰水碱度升高约3倍，其碱度高达到25～30mmol/L，使气化灰水系统的结垢速率加快。为能确保气化装置稳定运行，气化灰水系统必须加大系统的一次水、脱盐水的补水量和废水的外排量，加快置换灰水系统的水，以降低灰水碱度，这样势必增加灰水系统的运行成本。

4 改进措施

在保持原设备不变的基础上，改变原利用汽提塔与气化除氧器的压差输送低压变换冷凝液的方式，在低压变换冷凝液汽提塔出口处增加1台离心泵(即低压变换冷凝液泵，流量23.4m3/h，功率15kW，出口压力0.7MPa)，低压变换冷凝液汽提塔操作压力由原0.70MPa降至0.04MPa，温度由原160℃降至112℃。利用离心泵将低压变换冷凝液输送至气化除氧器。考虑到降压后的低压变换冷凝液温度较高(实际约112℃)，离心泵在运行中会产生汽蚀现象，影响其正常运行，故在离心泵进口增加了1台换热器，将进入离心泵的低压变换冷凝液温度降至100℃以下，避免其产生汽蚀现象。

5 改造后运行效果

改造前、后低压变换冷凝液和高压灰水水质见表1。

表1 改造前、后低压变换冷凝液和高压灰水水质

从表1数据可看出，改造后，低压变换冷凝液pH降低了4.12，虽然仍呈酸性，但变换冷凝液系统设备为不锈钢材质，腐蚀现象不明显，不影响气化装置的长周期运行;改造后，低压变换冷凝液碱度由改造前246.0mmol/L降至17.5mmol/L，改善效果也较为明显，气化系统补水后的水质大幅提高;改造后，低压变换冷凝液硬度在改造前、后没有明显变化，较为稳定。高压灰水的碱度由改造前25.0mol/L降至15.0mmol/L，其碱度的降低对减缓灰水系统结垢、稳定航天炉粉煤加压气化装置运行起到至关重要作用。

2014-09-13)