造氣循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行總結(jié)

郝海河

(晉煤金石化工投資集團(tuán)金萬泰化肥有限責(zé)任公司河北新樂050700)

造氣循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行總結(jié)

郝海河

(晉煤金石化工投資集團(tuán)金萬泰化肥有限責(zé)任公司河北新樂050700)

晉煤金石化工投資集團(tuán)金萬泰化肥有限責(zé)任公司(以下簡稱金萬泰化公司)采用Φ2 800 mm造氣爐富氧氣化工藝，生產(chǎn)合成氨能力300 kt/a。造氣循環(huán)水系統(tǒng)出現(xiàn)主要冬季漲水和設(shè)備腐蝕問題。因?yàn)檠h(huán)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)閉路循環(huán)，漲水的水質(zhì)很差，達(dá)不到污水處理要求，冬季只能兌部分好水排入污水處理站，這樣加大了污水處理的處理負(fù)荷；另一方面由于造氣循環(huán)水腐蝕性大，造氣爐鋼球和爐底使用壽命逐漸縮短(原來的18個月降至10個月)，增加了設(shè)備檢修費(fèi)用。

1 工藝流程和運(yùn)行參數(shù)

造氣循環(huán)水系統(tǒng)采用微渦流澄清器工藝，其工藝流程：造氣洗氣塔來水依次進(jìn)入平流沉淀池(2臺并聯(lián))、熱水池、熱水泵(出口加入絮凝劑)、微渦流澄清池(從頂部溢流出)、冷水塔(頂部噴淋降溫)、冷水池、冷水泵、洗氣塔。

主要設(shè)備參數(shù)如下：①1臺微渦流澄清池Φ22.4 m，處理能力2 000 m3/h；②2臺GFENS- 3000型冷卻塔，處理能力3 000 m3/h；③3臺KWPK350- 630型熱水泵，流量2 200 m3/h；④2臺600S- 75A型冷水泵，流量3 300 m3/h。

運(yùn)行參數(shù)：洗氣塔回水溫度45 ℃，洗氣塔上水溫度34 ℃，循環(huán)水流量3 000 m3/h。

造氣循環(huán)水系統(tǒng)冷水泵出口水質(zhì)分析結(jié)果：堿度3 200 mg/L，ρ(Cl-)2 600 mg/L ，總硬度(以CaCO3計(jì))500 mg/L，ρ(SO42-)15 000 mg/L，pH為7.85，濁度200 NTU ，電導(dǎo)率>10 000 μS/cm，ρ(總鐵)15 mg/L。

2 原因分析

(1)造氣循環(huán)水系統(tǒng)冬季漲水主要原因是水平衡被破壞，循環(huán)水蒸發(fā)損失量減少，但補(bǔ)給水量不變。輸入系統(tǒng)的水量：蒸汽未分解(分解率50%計(jì))冷凝液35 t/h，其他車間排入2 t/h；輸出系統(tǒng)水量：蒸發(fā)損失水量36.3 t/h，風(fēng)吹損失水量0.5 t/h。因此，冬季處于微漲水狀態(tài)。

3 改進(jìn)措施

3.1 冬季循環(huán)水漲水的解決措施

(1)2014年造氣爐新增蒸汽用量自動遞減裝置，使蒸汽分解率由50%提高至55%，不但增加煤氣氣量，而且降低補(bǔ)充循環(huán)水冷凝液量。

(2)2015年新增1套造氣循環(huán)水系統(tǒng)廢水外排處理裝置，用泵抽取平流沉淀池中循環(huán)水(此部分循環(huán)水量20 m3/h)，通過絮凝沉淀、調(diào)節(jié)pH、吹除、洗滌步驟使水中氨氮揮發(fā)出來，采用稀硫酸洗滌揮發(fā)出來的氨氮?dú)怏w，洗滌后的洗滌液即硫酸銨溶液送至鍋爐煙氣氨法脫硫裝置的硫酸銨溶液槽；脫除氨氮后的循環(huán)水再經(jīng)過加氯去除氰化物，最后送至污水終端處理系統(tǒng)。平流沉淀池抽水分析結(jié)果：ρ(氨氮)4 500 mg/L、ρ(CN-)2.5 mg/L；經(jīng)處理后水中ρ(氨氮)200 mg/L、ρ(CN-) 0.1 mg/L。

(3)增加循環(huán)水冷卻塔蒸發(fā)能力，對冷卻塔風(fēng)扇、噴頭及填料經(jīng)常檢查，定期清理，并認(rèn)真記錄風(fēng)扇電機(jī)的電流，以達(dá)到控制冷卻塔氣水比的目的。

(4)增加冬季清泥頻率，冬季漲水另一原因是沉淀池中污泥占據(jù)空間大，當(dāng)超過臨界容積后，循環(huán)水沉淀時(shí)間減少，造成其濁度迅速增加。原來沒有污泥干化池，冬季撈出污泥放在現(xiàn)場水泥地面需長時(shí)間干化后才能運(yùn)輸，從而影響了污泥清理周期。現(xiàn)設(shè)計(jì)一種新型結(jié)構(gòu)加快污泥干化的裝置，即在水泥地面下鋪設(shè)若干根空氣管，在空氣管上開若干個Φ5 mm小孔，將來自三廢鍋爐的熱空氣通入空氣管中來縮短污泥干化時(shí)間。

3.2 防止設(shè)備腐蝕的措施

(2)在造氣循環(huán)水系統(tǒng)冷水池加入1種膦酸鹽、聚羧酸鹽復(fù)合緩蝕阻垢劑(0.3 g/t)后，通過測量造氣爐鋼球和爐底腐蝕情況，原來鋼球直徑(材質(zhì)65Mn)半年腐蝕量由10 mm減少至0.8 mm；循環(huán)水中總鐵下降至7 mg/L。

(3)將造氣爐鋼球材質(zhì)由65Mn更換為2Cr13，65Mn材質(zhì)雖然硬度大、耐磨但不耐腐蝕，2Cr13材質(zhì)屬于馬氏體不銹鋼耐Cl-腐蝕效果好。

經(jīng)過采取以上一系列措施后，造氣循環(huán)水系統(tǒng)基本消除冬季漲水和設(shè)備腐蝕情況，對造氣系統(tǒng)長期運(yùn)行積累了技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。

2016- 07- 18)