煤氣化沉降槽底部防堵工藝技術(shù)

魏東平,杜順龍

(陜西長青能源化工有限公司,陜西寶雞 721405)

近年來我國煤化工成為經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略重點,其中德士古水煤漿氣化技術(shù)是目前國內(nèi)應(yīng)用較為成功的煤氣化技術(shù)之一。但是煤氣化工藝存在大量黑水過濾等水質(zhì)問題,氣化爐激冷室底部黑水及洗滌塔底部黑水經(jīng)調(diào)節(jié)閥減壓后送至閃蒸系統(tǒng),第二真空閃蒸罐下塔濃縮黑水經(jīng)沉降槽給料泵加壓后送至沉降槽,沉降槽底部堵塞會對生產(chǎn)造成嚴重影響。沉降槽是水質(zhì)處理的關(guān)鍵設(shè)備,為了加速黑水在沉降槽中的沉降速度,通常在沉降槽進口處加入絮凝劑。絮凝劑貯存在絮凝劑槽中,由絮凝劑泵調(diào)節(jié)至適當流量后送入混合器,絮凝劑與黑水充分混合后送入沉降槽。沉降槽沉降下來的細渣由沉降槽攪拌器刮入沉降槽底部,由沉降槽底流泵送往真空帶式過濾機。在氣化爐開停車過程中,沉降槽底部經(jīng)常出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象,細渣無法連續(xù)正常外排,嚴重影響氣化系統(tǒng)穩(wěn)定長周期運行。為此,行業(yè)內(nèi)紛紛采取了相應(yīng)的技術(shù)措施。

1 原技術(shù)解決方案

1.1 方案1

當發(fā)現(xiàn)壓濾機上料出現(xiàn)異常、細渣出料變少時,及時打開沉降槽底流泵入口配備的低壓氮氣或沖洗水,向沉降槽底部進行反沖;同時,需要拆開泵入口管線端頭堵板,現(xiàn)場進行就地排放,以防反沖后渣中的粗顆粒進入泵內(nèi),使底流泵打量變差[1]。該方案在原有設(shè)計的基礎(chǔ)上,不做任何變更,僅增加了清理疏通的工作量,經(jīng)過多次反沖排放,將沉降槽底部粗顆粒積渣排放干凈后,沉降槽底流泵進行正常送料。但是在開停車過程中,受系統(tǒng)高溫水熱膨脹影響,管道、沉降槽側(cè)壁及刮耙垢片會脫落帶入沉降槽底部出口,多次反沖排放難以將較大垢片帶離系統(tǒng),較大垢片停留在沉降槽底部,使沉降槽底流泵的出料仍有不穩(wěn)定的現(xiàn)象,長期運行使系統(tǒng)水質(zhì)變差,管線結(jié)垢嚴重,影響系統(tǒng)穩(wěn)定運行[2]。

1.2 方案2

在沉降槽底部增加側(cè)排排放口,防止較大垢片卡阻,當出現(xiàn)嚴重堵塞時,直接用高壓水槍對底流泵入口進行疏通,側(cè)排管線進行大流量就地排放,這樣基本解決了較大垢片堵塞沉降槽底部出料的問題[3]。但該方案在疏通過程中存在較大作業(yè)風險,容易對作業(yè)人員產(chǎn)生人身傷害。另外,該方案耗時較長、工作量大,疏通后造成壓濾機負荷大,而且就地排放量大,造成周圍環(huán)境衛(wèi)生差[4]。

2 現(xiàn)技術(shù)解決方案

綜合原技術(shù)解決方案可知,以上措施都存在較大弊端。對沉降槽底部結(jié)構(gòu)等進行了詳細的研究,分析了造成底部堵塞的原因、部位,以及堵塞物(垢片)的成分和硬度,采用了自動粉碎防堵裝置機構(gòu)(簡稱防堵粉碎裝置)。該防堵粉碎裝置包括沉降槽刮耙、底流泵及連接至刮耙中心軸與底流泵入口之間的防堵機構(gòu),徹底解決沉降槽底部堵塞問題,具體技術(shù)方案為:

(1) 考慮到刮耙旋轉(zhuǎn),將底部積渣帶入中心位置,在沉降槽刮耙與中心軸連接下方加2片由中心軸帶動的旋轉(zhuǎn)葉片,使刮耙與防堵粉碎裝置一起運行,對底部沉積灰渣起到不斷攪拌的作用,防止堵塞;另外,防堵粉碎裝置在旋轉(zhuǎn)過程中會不斷對較大垢片形成擠壓粉碎,使細小灰渣順利通過底流泵入口,經(jīng)底流泵送往過濾機。

(2) 防堵粉碎裝置葉片選用不銹鋼材質(zhì),不易腐蝕且耐磨,葉片向上旋起。

該防堵粉碎裝置針對性強、防堵效果好,同時減少了工作量,使用靈活便捷,達到預(yù)期效果。

3 技術(shù)對比

結(jié)合造成底部堵塞的原因、部位,以及堵塞物(垢片)成分、硬度的分析,針對裝置出現(xiàn)沉降槽底部堵塞頻次高、對系統(tǒng)水質(zhì)影響大、處理難度大等疑難問題,使用了防堵粉碎裝置,徹底實現(xiàn)了沉降槽底部暢通無堵塞,保證了系統(tǒng)長周期運行,改善了系統(tǒng)水質(zhì)。此工藝技術(shù)與原技術(shù)解決方案相比,具有以下優(yōu)點:

(1) 防堵塞針對性強。根據(jù)沉降槽底部排料口構(gòu)造設(shè)計了該防堵粉碎裝置,徹底解決了因短時間底流泵停運和開停車過程造成的垢片堵塞等問題,結(jié)合沉降槽內(nèi)部構(gòu)造,找準堵塞根源,解決了堵塞問題。

(2) 減少了工作量,且裝置構(gòu)造簡單、不易腐蝕,制造成本低且安全可靠,沉降槽底流泵周圍環(huán)境得到了大幅改善。

(3) 保障了系統(tǒng)細渣正常連續(xù)外排,為系統(tǒng)長周期穩(wěn)定運行提供了保障,杜絕了灰漿現(xiàn)場就地排放等環(huán)保問題。

4 結(jié)語

沉降槽底部的技術(shù)改造,徹底解決了垢片堵塞等問題,找準了堵塞根源,解決了堵塞問題,保障了系統(tǒng)穩(wěn)定長周期運行,提高了產(chǎn)能效益,同時減少了工作量,杜絕了灰漿就地排放,真正做到了清潔環(huán)保。