煤氣化工藝節(jié)能減排技術及應用研究

（新疆天業(yè)集團匯合新材料有限公司，石河子市，832200） 鹿 楊

在造氣工藝流程中，引入新方法來提升換熱設備效率、對那些陳舊的工藝進行優(yōu)化、進一步改善水的利用率，改造含氰污水處理裝置，以此來降低污染物排放量，回收吹風氣，利用它當做燃料進行發(fā)電，上述一系列節(jié)能減排技術貫穿始終，是公司的重中之重。結合自己多年來的工作經(jīng)驗，重點探討了煤氣爐洗滌循環(huán)水減排技術與吹風氣回收節(jié)能技術兩方面內(nèi)容。對業(yè)界人士分享自己的經(jīng)驗，希望能夠起到促進作用。

1 煤氣爐洗滌循環(huán)水減排技術

因現(xiàn)階段含硫量相對偏低的無煙煤供應不足，一些造氣裝置在運行過程中引入高硫無煙煤，所以導致煤氣洗滌循環(huán)水中硫的比例有所提高，一定要對其處理技術進行優(yōu)化，從而能夠減少污水排量。由于洗滌水閉路循環(huán)運行，導致循環(huán)水中各種污染物占比提高，水質(zhì)不斷變壞。循環(huán)水沉淀池發(fā)揮的作用不夠理想，對濕式電除塵、煤氣送風機造成負面作用。接下來我們主要從循環(huán)水懸浮物與硫化物的控制兩方面闡述。

1.1 循環(huán)水懸浮物的控制

通常情況下，對于一期循環(huán)水來說，在處理過程中，首先通過燒堿進行中和，最后其含鹽量往往保持在130kg/m3，腐蝕增強，不容易沉淀其中的懸浮物。為進一步改善水質(zhì)，今后迫切需要加強這方面的探討，選擇新的方法來進行控制。當前的工藝之中，使用氣巴精化1011陰離子型聚丙烯酰胺（MW是1000萬）絮凝劑進行處理，通過一系列的試驗我們可以得知，相對于聚合氯化鋁絮凝劑來說，其在去除懸浮物上具有相對較高的效率，投藥量明顯降低。然而，在公司的具體的工藝之中，因煤質(zhì)存在著一定的區(qū)別，循環(huán)水量高低存在著差異，采用它以后，攪拌均勻性存在不同，上述原因?qū)е驴刂七^程中存在著偏離，再就是絮凝劑費用與部分循環(huán)水去除作用相對較差等問題，在部分公司中的適應性存在著一定的差異。所以，各家公司在實際生產(chǎn)當中，需要考慮到自身的生產(chǎn)實際，研究出相應的絮凝劑。通過這種方法既可以降低污水排放，還能減少生產(chǎn)成本。

通過聚合氯化鋁絮凝劑、石灰或燒堿等對循環(huán)水進行處理的過程中，具有諸多弊端。在保持原有的工藝條件下，為明顯改善控制效果，最大限度地減少懸浮物，新添了一座微渦流塔板澄清器，將其布設于循環(huán)水工藝線路之中，可以改善冷卻塔填料的堵塞現(xiàn)象，為造氣污水治理選擇淋水密度較大的高效填料做好了鋪墊，最終能夠降低半水煤氣溫度，改善水的重復利用率（超過百分之九十九）。具體步驟如下所示：從造氣洗氣塔下方流出的熱水到達平流沉淀池，多數(shù)煤灰在這里沉淀，在此基礎上，通過熱水泵把它和絮凝劑都輸送至微旋渦斜管沉降池，含細小煤塵污水在這里分離，清水自流入涼水塔冷卻，循環(huán)使用，整個過程并不排出廢水。

這一個項目總成本為200萬元人民幣，一期循環(huán)水量為1200m3/h，投入運行以后造氣洗滌水加一定的聚合氯化鋁絮凝劑之后，出口水中懸浮物＜50mg/L，提高了冷卻效果，并且一次置換水用量明顯降低。因此，降低了排污成本和用水量，實現(xiàn)了良好的社會與經(jīng)濟效益。

1.2 循環(huán)水硫化物含量的控制

主要存在以下兩個方法：首先，曝氣吹脫洗滌水脫硫化氫，在此基礎上，處理吹脫氣，將其中的硫磺回收，這種方法優(yōu)勢如下所示：無須加入大量堿來調(diào)pH值，這樣就不會導致鹽量增減，可以長時間之內(nèi)運轉(zhuǎn)，不能造成腐蝕循環(huán)水設施的問題，并且還避免了對大氣造成污染，然而，成本將有所提高。其次，調(diào)節(jié)循環(huán)水的pH值，降低HS的吸收。具體來說，能夠通過石灰或者燒堿來進行調(diào)節(jié)。采用燒堿具有一定的弊端，將會形成硫化物，產(chǎn)生溶解鹽類不斷增加，導致許多HS釋放到環(huán)境中，對大氣造成污染。而采用石灰水進行調(diào)節(jié)時，表現(xiàn)出的優(yōu)勢是沒有鹽類累積問題，不足之處是可能會導致系統(tǒng)結垢。在洗滌水進入循環(huán)水設施入口處，水溫相對偏高，所以最好是通過石灰來調(diào)節(jié)洗滌水pH值，通過不間斷加入的方法對循環(huán)水pH值進行調(diào)節(jié)。

2 吹風氣回收節(jié)能技術

在造氣工藝中，充分發(fā)揮吹風氣的作用，這是非常關鍵的，每一個公司均通過優(yōu)化技術的方法來改善節(jié)能效果，以盡可能地增加收益。接下來首先闡述吹風氣回收裝置技術改造詳細過程，然后闡述投入運行過程中需采取的措施。

2.1 吹風氣回收裝置技術改造

過去的吹風氣回收裝置基本上和三至四臺造氣爐（?2400mm）結合。對于八臺煤氣爐（?2400mm）的生產(chǎn)情況，造氣工序能力增加，形成的蒸汽量與吹風氣量均有所提高，為確保吹風氣裝置高效運行，把空氣變成兩級預熱，一級預熱以后，增設熱管鍋爐，通過熱管與水管組合流程，共用1套吹風氣潛熱回收裝置，經(jīng)反復論證。

為保障吹風氣工藝不間斷進行及鍋爐的安全，還設置了相應的除鹽水裝置。通過多次嘗試，采用“反滲透+混床”軟水工藝，反滲透的濃水當做補充水與臨著的循環(huán)水裝置連接，降低了水的使用量。除鹽水裝置之中配備了五臺過濾器，其中，纖維、多介質(zhì)、活性炭過濾器分別為1、2、2臺。投產(chǎn)之后，不僅能有效迎合生產(chǎn)需要，可以對其它裝置提供軟水。

為保證該裝置盡可能地節(jié)約能耗，把其形成蒸汽用來發(fā)電。在這里，所采用的發(fā)電機組與汽輪機型號分別是QF-6-2，C6-3.43/0.98，額定供氣量與抽汽分別是67t/h、50t/h，在減溫減壓以后，用到其它裝置上，抽凝冷凝水17t/h，供其它裝置的廢熱鍋爐使用，發(fā)電6000KW/h。

以上項目需要的總成本大概是1720萬元人民幣，建成投入運行以后，設備的各方面性能均明顯提高，其中，蒸汽產(chǎn)量提高幅度達到11t/h，背壓機組的發(fā)電量明顯提高，達到2.4×107KWh/a，除鹽水預處理能力同樣明顯提高，達到150m3/h。

2.2 投入運行過程中需采取的措施

在原造氣流程中進行吹風氣回收裝置技術改造，一些公司由于吹風氣回收裝置形成的蒸汽需和其它蒸汽結合進行發(fā)電，或原來的設備布設比較緊張等，導致該裝置與發(fā)電機組間存在著某段距離，崗位相互間聯(lián)系不通暢，影響到生產(chǎn)的穩(wěn)定安全進行。為切實確保該裝置可靠運轉(zhuǎn)，避免引起重要的事故，應當重點做好下面幾種措施。

首先，該裝置與機組崗位相互間一定要確保各種信號通暢無阻，可以及時掌握對方崗位的實際運轉(zhuǎn)狀況以及故障現(xiàn)狀。該裝置、機組相關參數(shù)進入本單位生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)，從而能夠為調(diào)度系統(tǒng)發(fā)揮作用提供有利條件。

其次，該裝置緊急停車的時候，機組崗位吹風氣回收裝置3.5MPa蒸汽需要在第一時間之內(nèi)進行放空處理(一定要避免蒸汽總管壓力憋高)，接著需要停止向機組送蒸汽，然后做出后續(xù)的處理。

再次，機組都緊急停車，把進汽輪發(fā)電機組的3.5MPa蒸汽放空，停送吹風氣回收裝置蒸汽，開展相應的放空處理活動。

最后，要按照職工認真學習各種技術文件，讓所有職工熟悉相關內(nèi)容，以確保他們的技術水平不斷提高。

3 結語

綜上所述，近年來，國家高度重視環(huán)境保護，頒布了一系列的節(jié)能減排政策，并開始實施資源調(diào)節(jié)稅，在這種形勢下，能源型生產(chǎn)公司面臨的壓力日益提高；排污費的增量收取，對那些排污量相對偏高的化工公司來說，在今后面臨嚴峻的考驗。所以，對那些配備了造氣裝置的公司而言，必須重視環(huán)境保護，積極響應政府提出的節(jié)能減排制度，煤氣爐洗滌循環(huán)水減排技術、吹風氣回收節(jié)能技術是兩種非常有效的節(jié)能減排技術，深入地探討這兩種技術，有助于化工公司降低污水排放量、提高資源利用率，最終使化工公司實現(xiàn)效益的不斷提升。

[1]梁敬會,王璇.淺析煤氣化工藝節(jié)能減排技術及應用[J].化工設計通訊,2017,43(08):8.

[2]畢可軍.灰融聚流化床粉煤氣化技術應用及節(jié)能減排措施[J].化肥工業(yè),2011,38(04):9-12+22.

[3]李瓊玖,杜世權,廖宗富,周述志,申同賀,劉尚武,甄耀東,黃吉榮,王建華,李德寬,漆長席,趙月興,李潤庠,王樹中.大型煤氣化裝置的工藝技術性能及其在多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)組合中的節(jié)能減排評述[J].化肥設計,2011,49(02):3-14+22.

[4]苑衛(wèi)軍,李建勝,李金海.CRCD煤氣化技術與石灰生產(chǎn)的節(jié)能減排[J].冶金能源,2009,28(03):39-41.