德士古全废锅流程水系统优化改造

王志敏(神华宁夏煤业集团煤炭化学工业公司 宁夏银川750001)

0 前言

神华宁夏煤业集团煤炭化学工业公司德士古全废热锅炉工艺煤气化装置自2004年开始建设以来，经过不断的改造和创新，逐渐实现了安全稳定运行,同时也出现了如对流废热锅炉出口气体温度高、系统补水量以及废水排放量大等问题。2011年以来，通过系统水平衡计算及采取一系列的技改措施后，大幅降低了系统(变换和气化系统，下同)补水量及废水排放量，确保了装置满负荷、长周期运行。

1 全废锅流程水系统存在的问题

1.1 系统补水量和排水量大

气化炉满负荷运行4～5 d后，气化炉从拐点至对流废热锅炉整体的温度上升，拐点平均温度达550 ℃，辐射废热锅炉出口气体温度达530 ℃，对流废热锅炉出口气体温度达394 ℃，温度的上升直接影响气化炉的正常运行。为了维持满负荷、长周期运行，在辐射废热锅炉内增加激冷水以降低工艺气温度，达到了预期效果；激冷水流量为40 m3/h左右，采用中压锅炉给水。

每台气化炉采用15 m3/h中压锅炉给水作为碳洗塔塔盘补水，经洗涤制得粗煤气，而变换冷凝液(55～65 m3/h)直接回收至灰水槽溢流处，导致外排水量增大，浪费了水资源。系统用水(汽)统计数据见表1(表中数据为月平均值，下同)，系统排水统计数据见表2。

表1 系统用水(汽)统计数据m3/h

日期碳洗塔塔盘补水锁斗充压水过滤机冲洗水机泵密封水破渣机密封水变换冷密封水汽提塔蒸汽消耗激冷水2011-0430.010.02.07.017.08.02.141.02011-0531.09.02.09.019.010.02.042.02011-0629.011.02.38.021.09.01.940.02011-0731.011.02.110.020.011.02.043.02011-0830.010.02.09.018.09.01.844.0

通过表1和表2可以看出，系统进水量和排水量出现严重失衡，系统消耗水量过大，同时外排的水量超过了污水处理系统的污水处理能力，造成一部分水溢流外排，既浪费了水资源，又污染了环境。

1.2 制浆用水管线结垢、堵塞

煤浆制备工段用水主要为甲醇残液和变换冷凝液，其量不足时用灰水补充。单台制浆给水泵运行一段时间后，输水量无法满足制浆用水需要；采用2台制浆给水泵运行后，输水量仍然无法满足制浆用水需要，初步判断为水管结垢、堵塞。

2 技术改造方案

改造前、后气化系统水平衡示意分别见图1和图2。

(1)变换系统增加1台除氧器和2台高压给水泵，用于输送激冷水及碳洗塔塔盘洗涤用水，使变换冷凝液及机泵密封水得到充分利用，不致溢流排放。目前，正常生产时的激冷水和碳洗塔塔盘洗涤水用水均由高压给水泵供水。

图1 改造前气化系统水平衡示意

图2 改造后气化系统水平衡示意

通过管线改造，使汽提塔冷凝液泵出口、泵密封水回水及空分冷凝液可以切换至新增除氧器中;同时,在汽提塔冷凝液泵至新增除氧器入口处增设2台换热器(1开1备)，以降低新增除氧器内水温，防止高压给水泵发生气蚀。在高压给水泵出口配置1条至碳洗塔塔盘的管线，用以替换中压锅炉给水作为碳洗塔塔盘洗涤水。

(2)高压灰水泵出口引1条至锁斗的冲压管线，用以替代中压锅炉给水，可节省中压锅炉给水10 m3/h, 且完全满足工艺需求。

(3)废水收集沉降池增加2台液下泵，泵出口分为2路，一路管线用于冲洗制浆系统粗粒子，另一路引至重力沉降槽，在降低劳动强度的同时减少废水排放量；低压灰水泵出口新增1路管线至过滤机，用低压灰水替代原新鲜水冲洗过滤机。

(4)在灰水槽新增2台低压灰水泵，泵出口分为4路，一路作为新增除氧器辅助补水，一路送至废水处理系统，一路作为制浆及气化系统打扫卫生冲洗水，一路引至添加剂槽替换之前所用的新鲜水，作为配制添加剂的用水。

(5)制浆给水泵至制浆工段新配1条管线。采用新配管线后，单台泵打量完全能满足制浆系统的需要；原旧管线结垢严重，经高压清洗后作备用管线。用于制浆的各水水质分析结果见表3。

(6)变换系统新增冷凝液罐、冷凝液泵各1台，收集界区内冷凝液，再送至除氧器，以作他用。

3 技改效果

采取以上技术改造措施后，满足了气化系统用水需求，同时大幅减少了系统的补水量和排水量，系统补水量减少了82 m3/h，灰水槽溢流量由原105 m3/h降至24 m3/h，大大降低了水处理系统的负荷并减轻了环保压力。