焦化初冷器清洗技術(shù)的改進(jìn)

趙云生

（唐鋼美錦（唐山）煤化工有限公司，河北灤州 063700）

1 初冷系統(tǒng)運(yùn)行簡(jiǎn)介

我廠于2014年投產(chǎn)兩座65孔7米頂裝焦?fàn)t，煤氣發(fā)生量70 000m3/h，年產(chǎn)焦炭1 500kt，來自焦?fàn)t約82℃的荒煤氣，與焦油和氨水沿吸煤氣管道至氣液分離器，氣液分離后荒煤氣由上部進(jìn)入4臺(tái)并聯(lián)操作的橫管式初冷器，將煤氣冷卻至21～22℃，再進(jìn)入2臺(tái)并聯(lián)操作的電捕焦油器，除掉煤氣中夾帶的99%焦油霧滴，再由煤氣鼓風(fēng)機(jī)（兩臺(tái)，開一備一）加壓送至硫銨單元。初冷器在運(yùn)行過程中，每周對(duì)初冷器清洗一次，選用循環(huán)氨水進(jìn)行清洗，清洗時(shí)關(guān)閉乳化液噴灑閥門，打開清洗用氨水閥門進(jìn)行清洗，上段清洗氨水經(jīng)由液封槽進(jìn)入上段冷凝液槽，直接送往機(jī)械刮渣槽。下段清洗氨水經(jīng)由液封槽進(jìn)入下段冷凝液槽，滿流至上段冷凝液槽后送往機(jī)械刮渣槽。如圖1和圖2 所示。

圖1 改造前初冷器工藝

圖2 初冷器清洗工藝流程

2 初冷器在運(yùn)行中存在問題

2.1 初冷器倒用之后，塔阻力上升較快

初冷器在運(yùn)行過程中，要求塔阻力＜1 200Pa，每周倒用一次，停下來的初冷器立即進(jìn)行清洗，前期效果不錯(cuò)。今年年初，我廠對(duì)煤品種進(jìn)行調(diào)整，應(yīng)對(duì)新的更嚴(yán)峻的環(huán)保形勢(shì)，集氣管壓力要求控制在140Pa，初冷器阻力上升較快，常規(guī)的初冷器倒用、清洗不能滿足生產(chǎn)，初冷器前吸力低于正常值，焦?fàn)t冒煙，嚴(yán)重影響煤氣外送，車間迅速組織技術(shù)人員查找原因，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)檢查和工藝分析，判斷為：

（1）高吸力造成煤氣過多夾帶焦粉細(xì)渣，初冷器內(nèi)冷卻水管附著的渣子變多且焦油氨水分離單元的分離效果變差，送至初冷器循環(huán)水段用于煤氣洗滌的乳化液中含有較多的懸浮物，堆積在初冷器內(nèi)的冷卻水管間造成煤氣通道狹小從而導(dǎo)致初冷器阻力升高。

（2）當(dāng)?shù)褂贸趵淦鬟M(jìn)行清洗后，冷卻水管上大量的渣子隨著初冷器排液管流入上、下段冷凝液槽內(nèi)，而下段噴灑液是共用一槽且循環(huán)噴灑，會(huì)將槽內(nèi)的渣子循環(huán)送至其他初冷器下段反復(fù)附著在冷卻水管上造成清洗效果變差，如此惡性循環(huán)造成阻力上升快。

2.2 風(fēng)機(jī)高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)

在運(yùn)行過程中，為了提高吸力，不斷提高風(fēng)機(jī)頻率（43～48Hz），風(fēng)機(jī)的電流由原來的75A 變成現(xiàn)在的90A，風(fēng)機(jī)的軸瓦溫度也在增高，風(fēng)機(jī)在滿負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，增加了能耗。

3 改造措施

增加清洗液槽，將初冷器清洗液排放到清洗液儲(chǔ)槽，防止惡性循環(huán)，針對(duì)這一問題，車間研究并實(shí)施了技術(shù)改造，將閑置不用的焦油中間槽做為清洗液儲(chǔ)槽，在原來下段冷凝液管道處帶壓開孔，分支處一支管道，將四臺(tái)初冷器下段排液管匯集在一起排入清洗液儲(chǔ)槽內(nèi)，在清洗液儲(chǔ)槽底部沉積雜質(zhì)排放至槽區(qū)地下放空槽內(nèi)，經(jīng)泵送至機(jī)械刮渣槽。如圖3所示。

圖3 改造后現(xiàn)場(chǎng)流程圖

4 初冷器運(yùn)行效果明顯改善

經(jīng)過改造后，不僅避免了下段冷凝液槽進(jìn)入含渣清洗液的問題，經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行和觀察，初冷器阻力保持在1 000～1 200Pa。風(fēng)機(jī)頻率也由原來的48Hz 降到43Hz，風(fēng)機(jī)的電流也恢復(fù)正常，鼓風(fēng)機(jī)以及機(jī)前整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，確保了煤氣正常外送。如圖4，表1所示；

圖4 改造后初冷器阻力情況

表1 改造后風(fēng)機(jī)各項(xiàng)參數(shù)和改造前對(duì)比

5 經(jīng)濟(jì)效益

5.1 施工投入

工程改造及人工費(fèi)用10+3=13萬(wàn)元。

5.2 節(jié)省費(fèi)用

（1）保證煤氣系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)電流由90A 降至75A。年節(jié)省電費(fèi)=√3*10 000V*（90-75）A*0.9*0.96*24h*365d/1 000*0.52元/度=1 022 492元=102.25萬(wàn)元

（2）初冷器噴灑管檢修周期由每周一次延長(zhǎng)至每月一次，（每次需5人檢修3d，300元/人）。年節(jié)省檢修費(fèi)用=5*3*300*（4-1）*12=162 000元=16.2萬(wàn)元。

年創(chuàng)效合計(jì)：

102.25+16.2-13=105.45萬(wàn)元

5.3 環(huán)保效益

穩(wěn)定風(fēng)機(jī)運(yùn)行，保證焦?fàn)t環(huán)保操作和VOCs 負(fù)壓吸引正常運(yùn)行。