水煤浆气化系统的优化改造
秦嘉潞
（神华包头煤化工有限责任公司，内蒙古 包头014010）
［摘 要］神华包头煤制烯烃项目水煤浆气化装置运行以来，暴露出较多问题，通过优化改造及采取相应的技术措施，解决了存在的问题，达到了增产降耗的目的。
［关键词］水煤浆气化；气化炉；渣水处理系统；问题；改造措施
［中图分类号］TQ 546 ［文献标志码］ B ［文章编号］ 1004-9932（2016）01-0052-02
发展煤化工事业，以煤为原料生产各类化工产品，是非石油路线生产替代石油产品的一个有效途径。发展煤化工，煤气化是龙头，众多气化技术中，GE水煤浆气化工艺是工业化较成熟的煤气化技术之一，其在近年的运行实践中积累了丰富的经验，也有一些教训。
神华包头煤制烯烃项目以煤炭为原料生产聚烯烃产品，气化装置共7台GE气化炉（五开两备），单炉设计投煤量为1 500 t/d。2010年5月30日第一台气化炉投料试车成功；2010年 9月7日实现5台气化炉运行，总负荷75%～80%；2010年12月28日第七台气化炉投料试车成功；2011年1月1日试车结束，进入商业化运营。目前基本保持5台炉满负荷运行，最高负荷达到103.5%。经过4 a多的生产运行，装置表现出生产能力大、运行稳定、操作弹性大的特点，但也暴露出较多的问题。以下对气化装置存在的主要问题及采取的技术措施进行介绍。
1 气化装置工艺流程简述
原料煤经过称量给料机精确计量后与水、添加剂一同进入磨机，制成合格煤浆(煤浆浓度≥61％，质量分数)贮存在煤浆槽内，由高压煤浆泵加压后与空分来的氧气(纯度≥99.6％)经工艺烧嘴进入气化炉，在气化炉内完成高温高压的气化反应过程。生成的粗合成气、熔渣及未完全反应的碳经洗涤进入气化炉洗涤冷却室，粗合成气完成洗涤和冷却，从激冷室上部空间出气化炉，经过水喷淋、文丘里洗涤器、洗涤塔完成洗涤净化后送往变换单元；固化后的熔渣则通过锁斗定期排入渣池，由捞渣机捞出装车外运。
由洗涤塔侧面排出的洗涤水经激冷水泵加压后分成两路，一路去文丘里洗涤器作为洗涤水；另一路去气化炉的激冷室作为激冷水。出气化炉激冷室的黑水与出洗涤塔底部的黑水一起经减压后进入闪蒸系统，经四级闪蒸处理后的黑水由沉降槽给料泵送至沉降槽沉降分离细渣；闪蒸得到的冷凝液送除氧器或灰水槽进行回收，高压闪蒸气送硫回收工序，低压闪蒸气送除氧器进行热量回收。沉降槽底部的沉降物含固量约20%，由沉降槽底流泵送至真空过滤机，经脱水后滤饼装车外运，沉降槽上部溢流的清液自流到灰水槽。
2 存在的问题及技术改造
2.1 粗渣皮带输送系统运行设备磨损严重
气化装置原设计是2套粗渣输送皮带机、斗提机，由于输送过程中的粗渣为硬度极高的玻璃体等固态物质，连续的冲刷和腐蚀导致斗提机的提斗、皮带及托辊磨损非常严重，多次因皮带、托辊、斗提机故障影响生产，使用3个多月设备基本报废；同时皮带回程过程中带渣较多，区域环境卫生极差。
改造措施：2010年10月停车检修期间，拆除皮带机、斗提机，改造为直接用车在捞渣机下料口接渣。改造后，再未因渣外运问题影响生产，同时利用原有空间扩建了一体化的粗渣库，使得现场环境卫生有了较大改观。
2.2 渣水处理工段排水地沟堵塞严重
气化渣水处理工段占地面积非常大，地沟纵横交错，而渣水处理工段内的各种液体介质（包括煤浆、黑水、灰水等）都含有固体，极易沉降在地沟内，造成地沟堵塞；同时渣水处理工段检修非常频繁，管线清洗排放的污水含有较多的细灰，也极易造成地沟堵塞。上述两方面的原因导致渣水地沟排水无法顺畅地排至研磨水池，大量污水淤积在渣水框架内，严重影响和制约正常生产及各项检修工作的进行，且造成框架内环境卫生状况较差。
改造措施：在2个渣水框架一楼各增设地下污水收集槽及地沟泵，将渣水框架内的地沟积水收集起来排至沉降槽。
2.3 气化炉升温阶段激冷水过滤器经常堵塞
更多内容详见《中氮肥》2016年第1期