赵岐1，马园媛2，孔德升3
[1. 山东兖矿国拓科技工程股份有限公司，山东 滕州277527；
2. 兖矿水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心有限公司，山东 滕州277527；
3. 新能凤凰（滕州）能源有限公司，山东 滕州277527]
［摘 要］ 针对新能凤凰（滕州）能源有限公司2×360 kt/a甲醇项目多喷嘴水煤浆气化装置渣水系统低压闪蒸气富余量过大的问题，就业内常用的几种处理方法及其利弊进行分析与对比，认为这些处理方法普遍存在的问题是经济效益相对较差。结合新能凤凰的实际情况，在全厂工艺流程中寻找优化配置方案，最终确定将低压闪蒸气引入变换汽提塔作为汽提气使用，可节约工艺系统的蒸汽消耗，将蒸汽管网富余的蒸汽用于发电，由此每年可节约用电（即减少外购电量）成本425.6万元，并可消除多喷嘴水煤浆气化装置运行中除氧器放空气带水、放空污染环境和噪声大的问题，使激冷水流量和系统水质得到保障，为生产系统的扩能改造奠定基础。
［关键词］ 气化渣水系统；低压闪蒸气；回收利用；汽提气；变换汽提系统；技改；运行情况
［中图分类号］ TQ546.5［文献标志码］ B［文章编号］ 1004-9932（2018）05-0008-03
0 引 言
新能凤凰（滕州）能源有限公司（以下简称新能凤凰）2×360 kt/a甲醇项目采用多喷嘴对置式水煤浆加压气化技术，气化渣水系统采用三级闪蒸工艺。其中，低压闪蒸罐闪蒸产生的低压闪蒸气量远大于设计值，除用于除氧器对脱盐水热力除氧外，仍有大量富余，频繁造成除氧器放空气带水、噪音较大和环境污染等问题，低压闪蒸气之热量及其冷凝液得不到有效回收利用逐渐成为装置节能增效、扩能提产和清洁文明生产的制约因素。
1 低压闪蒸系统工艺流程简介
新能凤凰气化渣水处理系统采用三级闪蒸工艺：蒸发热水塔作为第一级闪蒸，操作压力0.78 MPa，旨在解吸黑水中溶解的绝大部分酸性气，并对闪蒸气之热量及其冷凝液予以回收利用；低压闪蒸系统作为第二级闪蒸，操作压力0.25 MPa，旨在解吸出黑水中溶解的剩余气体，副产的闪蒸气送入除氧器，与脱盐水直接接触换热进行热力除氧，预热和脱除氧气后的脱盐水则进入蒸发热水塔，作为气化系统补水；真空闪蒸系统作为第三级闪蒸，操作压力-0.056 MPa，旨在完全解吸出黑水中溶解的剩余气体，并对黑水进行降温和浓缩。
2 低压闪蒸系统运行状况
低压闪蒸罐在系统中担负着解吸黑水中溶解的微量气体、浓缩黑水、黑水降温和副产低压闪蒸气的重要作用，闪蒸出的低压闪蒸气直接送入除氧器，对脱盐水进行热力除氧，实现热量回收，降低气化系统的蒸汽消耗，在质热交换中绝大部分蒸汽冷凝进入脱氧水中，冷凝液随脱氧水直接返回工艺系统得以回收利用。但实际运行中，由于低压闪蒸气富余量过大，导致除氧器放空气频繁严重带水，加入的脱盐水被直接带出，限制了新鲜水的补入，系统水中悬浮物和各种离子不断积累，导致系统易出现结垢且结垢状况快速恶化；激冷水是保护激冷环和下降管不被高温合成气流辐射损坏的保护介质，并能转移出激冷室内的细颗粒灰渣，改善合成气洗涤水水质，激冷水量越大，低压闪蒸气量越大，低压闪蒸气得不到有效消化或处理也限制了激冷水量的增大，进而限制了气化炉负荷的提高，成为装置扩能的瓶颈；另外，冬季除氧器放空气带出的水在周围楼层上结冰，造成设备周围地面结冰严重、框架和楼梯多处挂有冰溜，影响巡检和检修人员的作业安全。
3 业内较常用的几种处理方法及利弊分析
3.1 低压闪蒸罐安全阀放空法
气化黑水中的酸性气在进入蒸发热水塔蒸发室时几乎完全闪蒸出来，也就是说低压闪蒸气几乎不含有害气体，符合气体直接排放要求，将富余的低压闪蒸气通过低压闪蒸罐安全阀旁路直接放空，可快速消除除氧器放空气带水的问题，保障系统新鲜水的补入，但富余闪蒸气直接放空，其热量及其冷凝液得不到回收利用，经济性差，且放空时会产生较大的噪音，对周边环境和人员造成影响。
3.2 真空闪蒸吸收法
新能凤凰共有3台气化炉，采用两开一备的运行模式，配套建设有3台低压闪蒸罐，3套气化系统中的低压闪蒸气先汇聚到闪蒸气总管，再一同进入除氧器，支管线上无单向阀设计，只需用水环式真空泵将备用真空闪蒸系统建立微负压，
更多内容详见《中氮肥》2018年第5期