张博， 王军龙， 杨林， 丁海洋， 李文虎
（陕西延长中煤榆林能源化工有限公司，陕西 榆林718500）
［摘 要］ 如果说灰水是多元料浆气化装置的“血液”，那么除氧水槽就是多元料浆气化装置的“心脏”，除氧水槽运行状况的好坏直接决定着气化装置能否稳定、长周期运行。简介陕西延长中煤榆林能源化工有限公司多元料浆气化装置除氧水槽运行中存在的问题，分析认为是灰水水质变差、原料煤灰分较高、变换凝液pH偏高、外排污水量偏小、低压闪蒸罐液位假指示等原因所致，在原因分析的基础上提出了除氧水槽的在线处理措施及系统的操作调控措施，从而保证了系统的稳定、长周期运行。
［关键词］多元料浆气化装置；除氧水槽；运行问题；原因分析；在线处理；在线隔离；调控措施
［中图分类号］TQ546.5 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2020）05-0008-04
0 引 言
陕西延长中煤榆林能源化工有限公司（简称榆林能化）气化装置采用西北化工研究院的多元料浆气化工艺，配置3台φ3.2 m×3.8 m气化炉（两开一备），设计压力6.5 MPa，设计原料煤处理能力 3 240 t/d，气化装置灰水系统采用三级闪蒸工艺。如果说灰水是多元料浆气化装置的“血液”，那么除氧水槽就是多元料浆气化装置的“心脏”，承担着给洗涤塔、气化炉提供激冷水的重任，除氧水一旦中断，气化装置将被迫停车。简言之，除氧水槽运行状况的好坏直接决定着气化装置能否稳定、长周期运行。以下对榆林能化除氧水槽运行中存在的问题进行原因分析，并对采取的在线处理措施作一介绍。
1 除氧水槽运行中存在的问题
（1）正常工况下除氧水槽补水流量调节阀（704FV003）开度在30%时流量为170 m3/h，系统运行一段时间后，704FV003开度逐渐由30%增至100%，但流量只有130 m3/h，不能保证除氧水槽正常补水。
（2）系统运行一段时间后，当除氧水槽液位大于70%、操作温度高于95 ℃或操作压力高于0.030 MPa时，除氧水槽放空管线就会出现喷水现象。
（3）系统运行一段时间后，除氧水泵（704P01）入口压力由0.21 MPa逐渐降至0.10 MPa；当锁斗系统充压时，704P01入口因灰水吸入量过低导致入口压力最低降至0.05 MPa，704P01出口压力（704PT015）由正常状态下的8.0 MPa降至6.9 MPa，导致洗涤塔液位不好控制，影响气化炉的正常运行。
（4）系统运行一段时间后，除氧水泵（704P01）入口滤网压差频繁升高，不得不频繁地切换滤网。
（5）系统运行一段时间后，除氧水槽补水流量调节阀（704FV003）出现卡涩现象，其前后手动阀开关较为困难。
2 原因分析
2.1 灰水水质变差
相关技术人员分析，可能导致上述问题出现的主要原因之一是灰水水质变差，使得灰水管线结垢、内部鲍尔环及低压灰水进口分布环堵塞，从而影响了气化装置的稳定、长周期运行。
榆林能化收集了灰水系统2019年5月3日—8月26日运行期间的几组灰水水质分析数据（见表1）进行对比分析。可以看出，2019年8月26日灰水pH高达9.1、总硬度高达2 210.8 mg/L、钙硬度高达928.6 mg/L，氨氮含量也呈上升趋势。
气化装置灰水pH控制指标为7～9（后期运行经验表明pH控制在6.5～8.5最适宜），当灰水pH＞9时，气化灰水结垢趋势明显加剧，生产中需密切关注灰水的pH变化，它是反映灰水结垢趋势的重要指标之一。总硬度主要是指灰水中 Ca2+、Mg2+的总浓度，这是灰水系统结垢趋势的重要表征[1]。由表1可以看出，2019年8月26日灰水总硬度已高达2 210.8 mg/L,当灰水总硬度大于1 800 mg/L时，灰水系统结垢趋势明显加剧。2019年5月3日—8月26日灰水氨氮含量一直呈上升趋势，灰水呈碱性，当它与高硬度（灰水中的 Ca2+、Mg2+）“相遇”时，会呈现“强强联手”的趋势，加速灰水管线的结垢。总之，分析数据表明，灰水水质恶化明显，灰水结垢趋势明显加剧。
2.2 原料煤煤质问题［2］
多元料浆气化装置所用原料煤的质量直接影响着系统的稳定、长周期运行，这是因为原料煤煤质的变化对制浆、气化、灰水处理过程均有着极大的影响。
榆林能化收集了系统灰水水质出现明显变化前（2019年8月26日之前）的原料煤煤质分析数据，具体见表2。可以看出，近1个月的原料煤灰分指标均超出设计值，最高达15.13%。
原料煤灰分会对气化装置运行的稳定性产生直接影响。当原料煤中灰分增高时，会增加炉渣的外排量，对气化炉耐火砖的侵蚀和磨损加重，会使黑水中的固含量增加，对系统管道、设备、阀门的磨损加剧，也易造成管道的结垢和堵塞。
灰水结垢主要是指灰水中生成的CaCO3、MgCO3垢层附着在灰水管线上。灰水中的Ca2+、Mg2+主要源自原料煤。因此，生产中应加强原料煤煤质分析，尤其重点关注原料煤灰分的变化。
更多内容详见《中氮肥》2020年第5期