多喷嘴气化渣水系统常见问题及处理措施
孔德升，姚 斌，詹满银
[新能凤凰（滕州）能源有限公司，山东 滕州 277527]
[摘 要] 针对多喷嘴水煤浆气化渣水工序中合成气洗涤系统、闪蒸系统和灰水沉降系统中常见的酸性气冷凝器内漏、黑水角阀筒体及堵板经常磨穿、灰水换热器严重堵塞、水洗塔等设备锥底易堵塞等问题，深入分析问题的原因，针对问题原因采取一系列优化改进措施后，目前气化装置已实现110%负荷下双炉常态化稳定运行。
[关键词] 气化渣水系统；酸性气冷凝器；黑水角阀；灰水换热器；内漏；堵塞；问题；处理
[中图分类号] TQ 546.5 [文献标志码] B [文章编号] 1004-9932（2017）06-0025-03
新能凤凰（滕州）能源有限公司2×360 kt/a甲醇项目气化装置采用的是华东理工大学和国家水煤浆气化研究中心共同研发的多喷嘴对置式水煤浆加压气化技术，气化炉设计运行压力6.5 MPa，单炉投煤量1 500 t/d，气化炉采用两开一备的运行模式。多年的运行过程中，气化渣水工序出现了合成气洗涤系统、闪蒸系统和灰水沉降系统中黑水角阀筒体及堵板经常磨穿、酸性气冷凝器内漏、水洗塔等设备锥底管线堵塞和灰水换热器堵塞等诸多问题，通过采取一系列的优化改进措施后，目前气化装置已实现110%负荷下双炉常态化稳定运行。现将多喷嘴气化渣水系统出现的问题及采取的措施总结如下。
1 气化渣水系统简介
渣水系统是水煤浆气化装置中处理灰渣、改善系统水质、实现热量回收利用和灰水净化再回收的关键工段，在煤气化装置环保治理和节能减排方面起到着至关重要的作用。多喷嘴水煤浆气化工艺中渣水系统由水煤气初步洗涤、闪蒸和灰水沉降三部分组成。
水煤气初步洗涤系统采用分级除尘技术，即先利用混合器使合成气增湿，增湿后合成气夹带的灰尘密度增大，进入旋风分离器后灰尘离心力增强，可将80%～90%的细灰与合成气分离，从而实现合成气初步分离灰尘的目的，再经水洗塔洗涤，最终实现合成气灰含量≤1 mg/m3。工业装置实际运行情况表明，水煤气初步洗涤系统具有良好的洗涤效果，且系统不易结垢、合成气不易带水。
闪蒸系统根据装置生产能力的大小分为二级闪蒸、三级闪蒸和四级闪蒸，利用气体在水中的溶解度随压力的降低而降低以实现黑水浓缩、酸性气解吸、黑水温度降低和热量回收的目的。闪蒸系统的核心设备为蒸发热水塔，下塔为蒸发室，为黑水闪蒸提供空间；上塔为热水室，进入系统中的工艺水与闪蒸气于此直接换热，不仅可增强质传热递效果，还可避免换热器堵塞。
灰水沉降系统中，沉降槽是其关键设备。闪蒸后的黑水首先在静态混合器内与絮凝剂充分混合，然后进入沉降槽中进行沉降。细灰颗粒在沉降槽中的沉降大致可分为两个阶段：在沉降槽上部，细灰颗粒以“自由沉降”为主，颗粒浓度较低，在絮凝剂的作用下细灰被快速凝聚成大块，增大了灰浆的重力势能，颗粒依靠重力加速沉降；在沉降槽下部，细灰颗粒以“干扰沉降”为主，颗粒浓度逐渐增大，沉降速度很慢，通过耙料机的配合使用使灰浆向沉降槽底部的排料口积聚（沉降槽底部设计为中间低、四周高），然后由沉降槽底流泵连续抽出，送至真空压滤机压滤成滤饼，从而达到浓缩灰浆、回收上层清液的目的。
更多内容详见《中氮肥》2017年第6期