水洗塔塔盘防带水优化改造
郭本陆，张艳群，栗 铭
（兖矿鲁南化工有限公司，山东 滕州277527）
［摘 要］在多喷嘴对置式水煤浆气化装置中，因煤质波动引起系统水质的恶化，常造成水洗塔塔盘结垢，进而引起带水，严重时造成系统停车。为延长水洗塔的运行周期，拓宽塔盘对水质的要求，减小系统检修强度，经多次改造解决了塔盘带水的问题。
［关键词］ 多喷嘴对置式水煤浆气化装置；水洗塔塔盘；带水；改造
［中图分类号］ TQ 546.5 ［文献标志码］ B ［文章编号］1004-9932（2015）05-0067-02
兖矿鲁南化工有限公司有1套投煤量1 100 t/d的多喷嘴对置式水煤浆加压气化装置，2008年7月一次性投料成功。随着煤种的不断变化，其对系统水质的影响越来越严重，进而造成水洗塔带水的问题逐步凸显。水洗塔带水的问题严重影响了系统的高负荷、长周期运行，增加了装置的检修次数和检修工作量，降低了装置的开工率，水洗塔塔盘改造势在必行。
1 水洗塔塔盘初始设计情况
水洗塔塔盘原设计为标准的DN100泡罩式塔盘（JB1212），共有6层，每层泡罩数量为386个，冷凝液由第5层塔盘补入（自下而上，最下层为第1层，下同）；高温热水由第4层塔盘补入；合成气由塔底进入，塔顶排出。泡罩式塔盘存在一些缺点： ① 发生堵塞后带水状况发展较快，水洗塔液位控制不住，须马上停车处理；② 堵塞后塔盘压差较大，易引起塔盘变形，增加检修强度；③ 对系统水质的要求高，需较好地控制灰水的总碱、碳酸钙、悬浮物、COD等指标，以避免塔盘结垢和灰水发泡；④ 堵塞后的泡罩清理较困难，需将每个泡罩拆下，清理后回装，该过程大约需要3 d的时间。
水洗塔结构如图1。其介质情况为：N1—合成气，约219 ℃、3.86 MPa、210 km3/h；N3—冷凝液，约130 ℃、5.0 MPa、50 m3/h；N4—高温热水，约145 ℃、4.5 MPa、210 m3/h。
图1水洗塔结构简图
2 第一次改造
结合现场实际状况，经反复研究，分析查找原因，总结出水洗塔带水问题的2个关键点：一是系统水质波动较大，泡罩升气孔中易形成结垢；二是泡罩塔盘溢流堰较高，塔盘易积灰结垢。对比公司的德士古气化装置洗涤塔，其采用的是固阀塔盘，运行10多年从未出现过结垢堵塞现象，故借鉴德士古气化装置洗涤塔固阀的尺寸重新设计了4层新塔盘（见图2）。2012年2月，将水洗塔下部4层塔盘更换为固阀塔盘。
图2水洗塔固阀塔盘结构简图
运行2个周期后发现：塔盘压差较高，运行后期也出现带水现象；停车检修时发现塔盘边缘呈现出撕裂的状况。但通过调整塔盘补水量及系统负荷，带水状况能够得到控制；塔盘清理容易，停车降温后人员进入敲击冲洗即可。
3 第二次改造
更多内容请见《中氮肥》2015年第5期