磨煤系統(tǒng)優(yōu)化改造總結(jié)

王洪營 ， 萬慶偉， 朱止林， 宋俊濤， 尚國棟

(1. 河南心連心化學(xué)工業(yè)集團(tuán)股份有限公司， 河南新鄉(xiāng) 453700;2. 九江心連心化肥有限公司， 江西九江 332700)

九江心連心化肥有限公司60·52·40項(xiàng)目采用3 000 t/d級多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)，氣化爐2開1備，配套設(shè)置4臺磨煤機(jī)，采用3開1備運(yùn)行模式，磨煤機(jī)出口煤漿通過低壓煤漿泵送至大煤漿槽，然后通過高壓煤漿泵送至氣化爐進(jìn)行使用。

磨煤及氣化裝置自2021年2月1日投料以來，裝置運(yùn)行整體穩(wěn)定。其間，通過單套磨煤系統(tǒng)的切換檢修，對磨煤裝置進(jìn)行了相應(yīng)的優(yōu)化改造，包括新增磨煤排放池與沉渣池連通管線、新增含泥廢水摻燒管線、新增變換凝液支路流量計(jì)、增設(shè)大煤漿槽內(nèi)部底部放料閥周邊圍堰、新增磨煤機(jī)引風(fēng)機(jī)揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)處理裝置，以保障磨煤裝置高效穩(wěn)定運(yùn)行。

1 新增磨煤排放池與沉渣池連通管線

原磨煤排放池由于緩沖量小，排放池泵出口去磨煤機(jī)管線閥門為手動(dòng)閥門，日常操作及倒換磨煤機(jī)期間工作量大，返回系統(tǒng)的廢水計(jì)量困難，影響制漿濃度。

通過增加磨煤排放池與沉渣池連通管線(見圖1)，同時(shí)增設(shè)流量調(diào)節(jié)閥組及對應(yīng)流量計(jì)，磨煤排放池的緩沖能力大大加強(qiáng)，現(xiàn)場工作量明顯降低。通過連通管線可以將沉渣池的廢液返送至磨煤排放池，然后通過磨煤排放池出口泵送回磨煤機(jī)進(jìn)行回用，有效減少了沉渣池送至污水終端的廢水排放量。

圖1 連通管線示意圖

2 新增含泥廢水摻燒管線

通過引入含泥廢水摻燒管線(見圖2)，將含泥廢水送至磨煤水槽，有效利用了水煤漿氣化裝置的協(xié)同處理裝置其他工段廢棄物的優(yōu)點(diǎn)，有效利用了含泥廢水中的可燃物成分，減少了后系統(tǒng)的環(huán)保壓力。

圖2 含泥廢水摻燒示意圖

3 新增變換凝液支路流量計(jì)

原變換凝液進(jìn)磨煤裝置設(shè)計(jì)為只進(jìn)單臺磨煤機(jī)，為此變換凝液去磨煤機(jī)管線只有總管上有流量計(jì)；但經(jīng)過運(yùn)行，變換凝液進(jìn)單臺磨煤機(jī)由于其中氨含量高等因素影響煤漿添加劑的性能，影響單臺磨煤機(jī)的煤漿濃度，所以在各支路增設(shè)支路流量計(jì)(見圖3)，有效解決了原變換凝液只能送至1臺磨煤機(jī)的弊端。通過精準(zhǔn)控制每臺磨煤機(jī)的各路磨煤水量，有效保證了磨煤機(jī)出口的煤漿濃度的穩(wěn)定性。

圖3 新增變換凝液支路調(diào)節(jié)閥及流量計(jì)示意圖

4 增設(shè)大煤漿槽內(nèi)部底部放料閥周邊圍堰

大煤漿槽內(nèi)煤漿通過攪拌器的攪拌保持煤漿的穩(wěn)定性，但煤漿槽槽壁處的煤漿由于距離攪拌器較遠(yuǎn)，容易在槽壁等煤漿靜止區(qū)域形成硬垢，積累到一定程度后容易脫落，造成煤漿泵出口單向閥卡澀及燒嘴偏噴，影響氣化爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行。通過在煤漿槽底部放料閥周邊增設(shè)一定高度的圍堰，槽內(nèi)靜止區(qū)域形成的硬垢被圍堰阻擋后沉積在槽底，定期通過排污閥排出系統(tǒng)，有效避免了硬垢對煤漿泵及燒嘴的影響，使得裝置的運(yùn)行更加穩(wěn)定。

5 新增磨煤機(jī)引風(fēng)機(jī)VOC處理裝置

通過新增酸洗塔、堿洗塔，以及相應(yīng)風(fēng)機(jī)等設(shè)備(見圖4)，有效消除了引風(fēng)機(jī)攜帶的氨氣及硫化氫等微量氣體，裝置現(xiàn)場環(huán)保性能得到明顯增強(qiáng)。

圖4 新增VOC處理裝置

6 優(yōu)化方向

(1) 增加煤漿除鐵裝置，消除煤漿中攜帶的鐵絲等雜質(zhì)，避免尖銳的含鐵雜質(zhì)對高壓煤漿泵、出口單向閥和燒嘴等產(chǎn)生的不利影響，提高裝置運(yùn)行穩(wěn)定性[1]。

(2) 通過增加煤漿回流至磨煤機(jī)進(jìn)口管線，調(diào)整磨煤機(jī)出口滾筒篩擋板高度及篩網(wǎng)尺寸等方法，提高煤漿濃度，提升氣化裝置整體能效。

(3) 增加在線濃度監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)煤漿濃度在線監(jiān)測，以最終實(shí)現(xiàn)煤漿濃度、煤漿流量與氧氣流量的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，進(jìn)而通過先進(jìn)控制(APC)技術(shù)提升氣化裝置整體能效[2]。

(4) 增加煤漿提溫裝置。通過提高煤漿的溫度，有效改善水煤漿添加劑的性能，使得同一煤種在同等煤漿黏度下煤漿濃度能夠進(jìn)一步提升，同時(shí)提高入爐的煤漿溫度，有利于進(jìn)一步提升氣化裝置的能效[3-4]。

7 結(jié)語

磨煤裝置的高效穩(wěn)定運(yùn)行對氣化整體生產(chǎn)裝置的長周期穩(wěn)定運(yùn)行起到了非常關(guān)鍵的作用；同時(shí)，磨煤工段制得的煤漿質(zhì)量，對氣化裝置的整體能效也將產(chǎn)生非常大的影響。當(dāng)前水煤漿氣化裝置多數(shù)作為企業(yè)及整個(gè)園區(qū)的高濃有機(jī)廢液的環(huán)保處理裝置，通過加強(qiáng)對磨煤裝置的優(yōu)化及研究，將給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益及環(huán)保效益，增加企業(yè)的綜合競爭力。