宋冬

(唐山首鋼京唐西山焦化有限責(zé)任公司河北省煤焦化技術(shù)創(chuàng)新中心，河北 唐山 063200)

0 引言

某焦化公司煤氣凈化系統(tǒng)與2×70 孔7.63 m 復(fù)熱式焦爐年產(chǎn)210 萬噸焦炭生產(chǎn)能力相配套，煤氣處理量最大125 000 Nm3/h，正常96 569 Nm3/h，鼓冷槽區(qū)建有相配套的氨水系統(tǒng)為焦爐提供循環(huán)氨水噴灑。

由氣液分離器分離下來的焦油和氨水首先進入到焦油渣預(yù)分離器，在此進行焦油氨水和焦油渣的分離。在焦油渣預(yù)分離器的出口處設(shè)有篦篩，大于8 mm的固體物將留在預(yù)分離器內(nèi)，沉降到預(yù)分離器的錐形底上，通過焦油壓榨泵抽出，在焦油壓榨泵中固體物質(zhì)被粉碎，被送回到焦油渣預(yù)分離器的上部。

從焦油渣預(yù)分離器出來的焦油氨水進入焦油氨水分離槽，在此進行氨水和焦油的分離。在焦油氨水分離槽的下部設(shè)有錐形底板，利用溫度和比重不同，焦油沉向底部，通過就近布置的焦油中間泵抽出送至超級離心機進一步脫水，脫水后的焦油自流到焦油槽，通過焦油泵送往油庫焦油貯槽。多的氨水自流入剩余氨水中間槽進一步脫除氨水中的油渣類物質(zhì)，再流經(jīng)氣浮除焦油器進入剩余氨水槽，最后用泵經(jīng)剩余氨水過濾器后送至下一道工序蒸氨[1]。

1 氨水系統(tǒng)出現(xiàn)的各類渣滓堵塞問題

由于大型焦爐普遍存在在上升管處結(jié)料較多的情況，在人工杵料的過程中結(jié)的料會隨循環(huán)氨水進入到鼓冷槽區(qū)氨水系統(tǒng)。這些結(jié)的料就是氨水系統(tǒng)里的渣滓來源，在槽區(qū)氨水系統(tǒng)中過多的渣滓會造成氨水系統(tǒng)設(shè)備、管道各處堵塞，不利于生產(chǎn)的穩(wěn)定運行。

1.1 焦油壓榨泵入口堵塞

焦油渣預(yù)分離器下面安裝的焦油壓榨泵入口經(jīng)常出現(xiàn)堵塞，一旦堵塞焦油壓榨泵就不能正常工作，無法將大塊的焦油渣粉碎為小顆粒狀。這樣會造成預(yù)分離器內(nèi)部的渣滓越積越多，嚴重時預(yù)分離器底部錐形體會出現(xiàn)堵塞的情況，不得不將其整個停用進行清渣，工作難度將會大大增加。

1.2 焦油中間泵堵塞

按正常流程焦油氨水分離槽內(nèi)槽沉降的焦油由中間泵抽至超級離心機進行三相分離，由于渣滓過多且渣滓塊較大時容易造成中間泵頻繁堵塞不上量，嚴重時會將整個分離槽的底管堵死，導(dǎo)致氨水系統(tǒng)里的焦油無法及時分離，最終會導(dǎo)致循環(huán)氨水噴灑帶油，堵塞噴頭，后續(xù)剩余氨水系統(tǒng)也會造成含油渣過多，極不利于生產(chǎn)的穩(wěn)定。

1.3 倒用分離槽時底管堵塞

在初期設(shè)計時設(shè)有AB 兩個焦油氨水分離槽，焦油中間泵輪流倒用抽取其中一個分離槽底部焦油，這樣會導(dǎo)致在抽其中一個分離槽底管時另一個分離槽底管長時間不被抽取。若同時開兩個分離槽一起抽油，則始終會有一個分離槽底管因抽液的阻力大而不過液，還是會導(dǎo)致其中一個分離槽底管長時間不被抽取，焦油渣時間稍長點就會沉積堵塞分離槽底部，造成中間泵不上量，影響正常生產(chǎn)。

1.4 剩余氨水換熱器板冷堵塞

由于剩余氨水油水分離效果差，最終油渣混合物會在剩余氨水換熱器的板冷中沉積，由于板冷的板片之間空間很小極易形成堵塞，嚴重影響板冷的換熱效果和剩余氨水的通量，給板冷的板片清理增加巨大的工作量，需要耗費大量的人力物力，增加檢修費用。

2 減少渣滓堵塞的方法和有效措施

2.1 從源頭抓起，優(yōu)化焦爐杵料操作

氨水系統(tǒng)渣滓堵塞的源頭來自于焦爐，通過認真分析發(fā)現(xiàn)，焦爐在安排人員杵料時采取周一至周五杵料節(jié)假日休息的模式，尤其在長假過后杵料時焦油中間泵堵塞情況明顯增多，且壓榨泵前過濾器清理出來的渣滓塊明顯增大，短時間內(nèi)給生產(chǎn)造成極大壓力。通過合理安排，優(yōu)化焦爐的杵料操作，每天均勻地杵料，防止長時間不杵料積料增多、變大，盡量保障每天渣滓產(chǎn)生量恒定，使生產(chǎn)更平穩(wěn)。

2.2 優(yōu)化壓榨泵操作，減少壓榨泵堵塞

壓榨泵運行時沒有流量監(jiān)控，且抽渣的同時也夾帶著氨水，不易判斷是否上量，一旦不上量堵塞了不及時清理，壓榨泵就失去了作用，時間長了就易堵預(yù)分離器的錐形底管。通過摸索形成了靠壓榨泵電流來判斷壓榨泵是否在正常工作的經(jīng)驗，當壓榨泵電流在60% 以上時表示壓榨泵處理渣滓較好，有一定的負荷，一旦壓榨泵電流低于60% 則表示過渣較少甚至堵塞不過渣，負荷較低，此時需要停泵拆入口過濾器進行清理。通過此項操作大大提高了壓榨泵的工作效率，有效保障了渣滓的粉碎處理。

2.3 對預(yù)分離器出口篩板底部間隙進行封堵

通過查看圖紙發(fā)現(xiàn)預(yù)分離器的出口矩形篩板的外框兩側(cè)是通過焊接固定在預(yù)分離器的圓筒體上的，但篩板的底部與出口筒體側(cè)存在20 cm 寬的間隙，當焦油氨水夾帶著渣滓進入分離槽時由于水流較大，氨水會帶著渣滓從底部的間隙直接進入氨水分離槽，而不是往下沉降至錐形底而進入壓榨泵，這樣導(dǎo)致大部分的渣滓實際上并沒有經(jīng)過壓榨泵的處理就進入了分離槽，導(dǎo)致分離槽大塊渣滓增多，增加了堵塞的概率。通過停用分離槽后，進入內(nèi)部對篩板底部的間隙進行了焊接封堵，將所有間隙堵死，投用后確保了渣滓全部進入壓榨泵進行粉碎處理，減少了大塊渣滓的堵塞。

2.4 分離槽底管增設(shè)放渣槽，中間泵入口增設(shè)過濾器

渣滓過多時中間泵需要頻繁清理，在開備用泵清理中間泵時備用泵也會堵塞，若清理不及時，時間一長渣滓就會堵塞焦油氨水分離槽底管，時間過長時通蒸汽或氨水都疏通不過，若分離槽內(nèi)的焦油不及時被中間泵抽出會導(dǎo)致分離槽油位過高，循環(huán)氨水帶油會增多，嚴重時會堵塞焦爐的循環(huán)氨水噴頭，影響循環(huán)氨水噴灑量，造成生產(chǎn)被動。改進措施：一是在中間泵入口管道上增加一個體積較大的過濾器，一次多儲存、多清理渣滓，減少清泵的頻次，延長清理的周期；二是在中間泵入口引分支管道進新增的放渣槽，如圖1 所示，其中虛線框是新增的放渣槽。一旦發(fā)現(xiàn)渣滓多且清理不過來時及時將含渣高的焦油混合物泄至放渣槽，將底管中的渣滓放出來，渣滓在放渣槽內(nèi)沉積、分離，后期再清理渣滓槽，通過此操作避免了需人工捅槽底管的操作，大大降低了安全風(fēng)險，為解決焦油渣頻繁堵分離槽底管提供了一種方法，保證了生產(chǎn)的穩(wěn)定、連續(xù)。

圖1 新增放渣槽后的工藝示意圖

2.5 延長超級離心機出渣時間，穩(wěn)定分離槽油位

由于分離槽底管在不流動時易出現(xiàn)渣滓堵塞，其中一個分離槽長期通過焦油中間泵將內(nèi)部油倒至另一個分離槽，另一個分離槽的油通過另一臺焦油中間泵進超級離心機，超級離心機盡量多開機工作，一直保持出渣，以此來盡量減少氨水系統(tǒng)的渣滓。在分離槽油位偏低時，將超級離心機產(chǎn)出的焦油切進分離槽入口氨水管道上，讓焦油打回流，以此來保持分離槽的油位。通過此操作分離槽的油位可以得到非常穩(wěn)定的控制，渣滓也得到了最大脫除，極大穩(wěn)定了氨水系統(tǒng)的運行。

2.6 剩余氨水中間槽隔板式改為內(nèi)外槽式

為了減少油渣對板式換熱器的堵塞，穩(wěn)定后續(xù)生產(chǎn)，對原設(shè)計的隔板式剩余氨水中間槽進行了改造升級，更換為內(nèi)外槽結(jié)構(gòu)形式，如圖2 所示，內(nèi)槽的泄油管通過底板直接穿過外槽筒體而出，方便、快捷地排出沉積的油渣，很好解決了剩余氨水中含有油渣的問題，大幅縮短了板式換熱器的檢修周期，延長了設(shè)備的使用壽命，降低了維修費用[2]。

圖2 內(nèi)外槽結(jié)構(gòu)的剩余氨水中間槽示意圖

3 結(jié)語

通過各種優(yōu)化操作和改進措施的實施，槽區(qū)中間泵的清理頻次由改進前的每月平均清理50 次減少到目前的每月平均清理6 次，且大塊渣滓已基本消除，焦油氨水分離槽底管也不會發(fā)生堵塞，很好保證了槽區(qū)氨水系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。同時，極大降低了槽區(qū)崗位人員和維修人員的工作強度和工作難度，減少人力物力，創(chuàng)造明顯的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。