吳璐璐

摘要：德士古氣化爐在國內發(fā)展的時間較長，在科技水平逐步加強的新時期，這種技術得到了進一步快速發(fā)展，大多數(shù)煤化工企業(yè)都對這種技術進行了深廣性應用，然而在具體的技術運用過程中還是出現(xiàn)了很多問題，比方說，煤漿管線磨損嚴重、激冷水流量降低、氨氮含量超標等。這就需要在充分了解氣化爐運行原理的基礎上采取有效措施對這些問題進行妥善處理，以此在根本上消除技術隱患問題，為德士古水煤漿氣化技術的更好發(fā)展注入活力。

關鍵詞：煤漿;激冷水;氣化反應機理;環(huán)保;鎖斗;問題

引言：

在所有的水煤漿氣化技術中，發(fā)展歷史是為長久的就是德士古水煤漿氣化技術，這種技術最早涌現(xiàn)于西方發(fā)達國家，后來引進國內，在氣化裝置運行中得以進一步快速發(fā)展，工藝燒嘴國產化進一步彰顯了技術的顯著效用，給工業(yè)的更快更好發(fā)展提供了技術上的保障，然而在長期的技術實踐中，德士古水煤漿加壓氣化過程中往往都會產生設備帶灰等現(xiàn)象，應當以合理的技術措施進行妥善處理和防控，從而在保證相關工作成效的基礎上，也為德士古水煤漿技術的發(fā)展提供有利條件。

1德士古水煤漿氣化爐氣化機理

水煤漿和氧氣通過工藝燒嘴進入氣化爐，在壓力6.5MPa、溫度1350℃左右的條件下進行氣化反應，生成以CO+H2為主要成分的粗合成氣。在氣化爐內進行的反應相當復雜，一般認為分三步進行：（1）煤的裂解和揮發(fā)份的燃燒（1）煤的裂解和揮發(fā)份的燃燒，水煤漿和純氧進入高溫氣化爐后，水分迅速蒸發(fā)為水蒸汽。煤粉發(fā)生熱裂解并釋放出揮發(fā)份。裂解產物及易揮發(fā)份在高溫、高氧濃度的條件下迅速燃燒，同時煤粉變成煤焦，放出大量的反應熱。因此在合成氣中不含焦油、酚關和高分子烴類。該過程進行得相當短促。（2）燃燒和氣化反應，

煤裂解后生成的煤焦一方面和剩余的氧氣發(fā)生燃燒反應，生成CO、CO2等氣體，放出反應熱：另一方面，煤焦又和水蒸汽、CO等發(fā)生氣化反應，生成CO、H2。（3）氣化反應，經過前兩步反應后，氣化爐中的氧氣已完全消耗殆盡。這時主要進行的是煤焦、甲烷等與水蒸汽、CO2發(fā)生的氣化反應，生成CO和H2。

一般認為，在氣化爐中主要進行以下化學反應：

同時還可能發(fā)生以下副反應：

這些副反應生成的酸性產物可能會使渣水的pH值降低，呈酸性，造成渣水系統(tǒng)的

設備和管道的腐蝕。氣化反應中生成的硫化物主要以無機硫H2S的形式存在，有機硫

COS的含量很少。

2德士古水煤漿氣化運行中出現(xiàn)的問題及處理

2.1煤漿制備工序問題

在近期以來煤漿制備工序的運行過程中，發(fā)生較多次小煤漿泵蝸殼和二級滾筒篩進料管線沖蝕泄露的情況，直接原因是將沉降槽底部含固黑水（質量濃度大約為10%左右）引入磨煤機導致，水煤漿中的粗顆粒增多，對管道沖蝕磨損增加，對于管材消耗和后期維護成本增加，通過大檢修將易磨損部分進行升級更換和貼補加固，目前效果良好，對于后期引入真空過濾機也是迫在眉急，對于是否磨煤機還要不要再加入沉降槽底部含固黑水，也是值得后期摸索和可行性試驗，以減少成本的同時，也能得到的經濟效益。

2.2激冷水流量降低問題

隨著氣化爐運行周期的增加，其中激冷水流量便會逐漸縮減，尤其是在裝置重啟的條件下，這種流量縮減現(xiàn)象會更加明顯，這樣的現(xiàn)象也可能會在三臺爐運行中出現(xiàn)，那么在裝置停車檢修雜物清理環(huán)節(jié)，更加注意到激冷水管線內部、激冷水過濾器，以及激冷環(huán)等沉積了大量雜質，其中雜質堆積現(xiàn)象較為嚴重的就是激冷水過濾器部分，該區(qū)域的雜物清理難度也較大，并且這種現(xiàn)象也會反復出現(xiàn)，進而就可能導致氣化爐裝置重啟變得不順暢，這主要是由于，在每次停車檢修雜物清理時，都會發(fā)現(xiàn)其中的雜物已堆滿，只有再將這些雜物完全清除的條件下才能保證順暢啟動。但是在正式啟動時，就可能有雜物被帶入激冷環(huán)等部位。所以在重啟之前，沖洗每一段激冷水管線也是保障氣化爐運行穩(wěn)定工作的一部分，在運行的過程中及時調整激冷水過濾器底部排污流量對于維持激冷水流量穩(wěn)定也是重要的一環(huán)。

2.3鎖斗問題

在近期的實際生產中，鎖斗系統(tǒng)的儀表，主要是壓力表和液位計都出現(xiàn)了儀表膜盒損壞導致顯示不準的現(xiàn)象，通過及時更換膜盒，暫時處理了問題，但是運行大約一個月左右，又出現(xiàn)同樣的問題，通過深入研究分析，為了有效保護液位計而進行了相應的技術改造，在液位計前加了彎管，取得了良好的效果，在工藝方面也及時作出了調整，延長了鎖斗充壓時間，增加了泄壓時間。鎖斗安全閥也發(fā)生了幾次內漏的情況，導致鎖斗充壓充不起來，被迫只能更換新的安全閥，增加了運行風險，及時將更換下來的安全閥進行維修和技術總結，為今后的安全閥校驗和提高維修質量把關提供了經驗基礎。

2.4灰水氨氮含量高的問題

節(jié)能環(huán)保是煤化工企業(yè)近些年來最為關注的工作，從煤氣化的角度而言，廢水處理難度較高，這主要是由于氨氮處理難度高所致。一般傳統(tǒng)的煤化工企業(yè)是沒有氨回收處理工序的，作為新型煤化工企業(yè)我們上了氨回收處理工序，本著節(jié)能環(huán)保，零污染、零排放的目的，通過近期的運行分析，氨氮超標的主要原因還是氨回收處理工序運行不穩(wěn)定導致，閃蒸氣壓縮機和氨壓機頻繁跳車，導致系統(tǒng)里的氨氮回收不及時，一直在系統(tǒng)里循環(huán)轉，送往氣化的高溫冷凝液和工藝冷凝液氨氮含量較高，以至于氣化外排水氨氮超標，不得已只能多加入新鮮水而對其進行稀釋，已達到排放的目的，所以要求在氨回收的操作過程中，一定要以穩(wěn)為主，加蒸汽提溫應當緩慢，循序進行，閃蒸氣壓縮機和氨壓機并入系統(tǒng)應緩慢增加負荷，與傳統(tǒng)企業(yè)相比，直接將排放氣送入火炬進行燃燒相比，我們操作難度增加，但是我們通過回收氨水，并進行提純，不僅僅為企業(yè)獲得了一定的經濟效益，而且對于企業(yè)環(huán)保方面也是做出了一定的貢獻。

2.5閃蒸系統(tǒng)問題

閃蒸系統(tǒng)的目的只要有四個方面：回收熱量、解析酸性氣體、灰水循環(huán)利用和濃縮黑水含固量。閃蒸是利用氣體在水中的溶解度隨壓力的降低而降低，再者壓力越低，水的沸點也越低，利用此原理使黑水中的氣體和水蒸氣與雜質分離。一套高閃系統(tǒng)大約處理黑水700m3/h，高壓閃蒸罐由上部橢圓形封頭、筒體、下部錐型封頭組成，內部為空罐，上部裝有旋流板進行氣液分離，并從板面向下設有降液管;氣化爐排水和洗滌塔排水經高壓角閥后，先經過閃蒸釋放筒，緩沖并降壓閃蒸，在進入高壓閃蒸罐，在黑水入口處有折流擋板;罐底部出料口有漩渦器。氣化爐和碳洗塔排出的黑水經角閥節(jié)流減壓閃蒸后進入高壓閃蒸罐，在釋放筒及高壓閃蒸罐內，高壓液體突然減壓膨脹，使得溶解在黑水中的水蒸氣和酸性氣體迅速閃蒸出來，經罐中部的分離空間，再經旋流板進一步分離夾帶液體后，汽氣混合物從頂部排出，閃蒸后的黑水從罐底排出進入下一級閃蒸。對于黑水含固量的回收也較多，因沒有壓濾機，導致黑水的含固量增加，對于黑水管道的磨損嚴重增加，黑水閃蒸角閥出現(xiàn)多次閥體開孔刺漏，由于在運行的過程中，只能貼補和加固，對于生產安全造成了隱患，釋放筒多次因沖刷嚴重，導致泄露，設備只能補焊或者注膠補充，對于每個釋放筒都進行了加固防護，以保證生產的穩(wěn)定。含固黑水顆粒在沉降槽中的沉降大致可分為兩個階段，在加料口以下一段距離內，顆粒濃度很低，顆粒大致作自由沉降。在沉降槽下部，顆粒濃度逐漸增大，顆粒大致作干擾沉降，沉降速度很慢，在沉降槽中加入絮凝劑以加速沉降，排污量大小影響系統(tǒng)水平衡，具體的說影響到灰水槽液位高低：過大時使灰水槽液位偏低，過小沉降槽底部沉淀的大顆粒不能排出，帶到其它系統(tǒng)造成設備管線結垢。沉降槽底流泵多次出口管線磨損泄露，原因主要有：含固量較高，摩擦力增大;管線材質耐磨度不夠，需要更換新型耐磨鋼材;沉降黑水管線太長，拐彎太多，易磨損。同時也對沉降槽底流泵進口過濾器進行技術改動，以前過濾器是立式的，不容易打開清洗，通過大檢修改進，將過濾器改為臥式，當沉降槽底流泵不打量時，及時打開蓋板，對過濾器進行清洗，有效的延長了泵的使用壽命和周期，同時也對泵葉輪也是一種保護。所以保持系統(tǒng)水質良好，應選著合適的氣化溫度并控制穩(wěn)定;適當加大系統(tǒng)水循環(huán);控制好沉降槽的操作，及時添加適量的絮凝劑及出口分散劑;控制好高壓蒸及真空閃蒸的操作;調節(jié)灰水適當?shù)腜H值。對于企業(yè)的生產安全穩(wěn)定運行提供有力保障。

結語

煤化工企業(yè)在平時發(fā)展時，應當根據企業(yè)本身發(fā)展狀態(tài)以及需求，積極改進優(yōu)化技術，助力企業(yè)快速向更加先進的層面發(fā)展，這還應當先行建立實行符合企業(yè)發(fā)展狀態(tài)及其需求的技術作業(yè)方案，摒棄主觀臆斷的思想意識，進一步合理化技術作業(yè)標準和需求，進而為煤化工企業(yè)的更加良好發(fā)展提供有利條件。

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