造气循环水系统运行总结

郝海河

(晋煤金石化工投资集团金万泰化肥有限责任公司河北新乐050700)

造气循环水系统运行总结

郝海河

(晋煤金石化工投资集团金万泰化肥有限责任公司河北新乐050700)

晋煤金石化工投资集团金万泰化肥有限责任公司(以下简称金万泰化公司)采用Φ2 800 mm造气炉富氧气化工艺，生产合成氨能力300 kt/a。造气循环水系统出现主要冬季涨水和设备腐蚀问题。因为循环水系统设计闭路循环，涨水的水质很差，达不到污水处理要求，冬季只能兑部分好水排入污水处理站，这样加大了污水处理的处理负荷；另一方面由于造气循环水腐蚀性大，造气炉钢球和炉底使用寿命逐渐缩短(原来的18个月降至10个月)，增加了设备检修费用。

1 工艺流程和运行参数

造气循环水系统采用微涡流澄清器工艺，其工艺流程：造气洗气塔来水依次进入平流沉淀池(2台并联)、热水池、热水泵(出口加入絮凝剂)、微涡流澄清池(从顶部溢流出)、冷水塔(顶部喷淋降温)、冷水池、冷水泵、洗气塔。

主要设备参数如下：①1台微涡流澄清池Φ22.4 m，处理能力2 000 m3/h；②2台GFENS- 3000型冷却塔，处理能力3 000 m3/h；③3台KWPK350- 630型热水泵，流量2 200 m3/h；④2台600S- 75A型冷水泵，流量3 300 m3/h。

运行参数：洗气塔回水温度45 ℃，洗气塔上水温度34 ℃，循环水流量3 000 m3/h。

造气循环水系统冷水泵出口水质分析结果：碱度3 200 mg/L，ρ(Cl-)2 600 mg/L ，总硬度(以CaCO3计)500 mg/L，ρ(SO42-)15 000 mg/L，pH为7.85，浊度200 NTU ，电导率>10 000 μS/cm，ρ(总铁)15 mg/L。

2 原因分析

(1)造气循环水系统冬季涨水主要原因是水平衡被破坏，循环水蒸发损失量减少，但补给水量不变。输入系统的水量：蒸汽未分解(分解率50%计)冷凝液35 t/h，其他车间排入2 t/h；输出系统水量：蒸发损失水量36.3 t/h，风吹损失水量0.5 t/h。因此，冬季处于微涨水状态。

3 改进措施

3.1 冬季循环水涨水的解决措施

(1)2014年造气炉新增蒸汽用量自动递减装置，使蒸汽分解率由50%提高至55%，不但增加煤气气量，而且降低补充循环水冷凝液量。

(2)2015年新增1套造气循环水系统废水外排处理装置，用泵抽取平流沉淀池中循环水(此部分循环水量20 m3/h)，通过絮凝沉淀、调节pH、吹除、洗涤步骤使水中氨氮挥发出来，采用稀硫酸洗涤挥发出来的氨氮气体，洗涤后的洗涤液即硫酸铵溶液送至锅炉烟气氨法脱硫装置的硫酸铵溶液槽；脱除氨氮后的循环水再经过加氯去除氰化物，最后送至污水终端处理系统。平流沉淀池抽水分析结果：ρ(氨氮)4 500 mg/L、ρ(CN-)2.5 mg/L；经处理后水中ρ(氨氮)200 mg/L、ρ(CN-) 0.1 mg/L。

(3)增加循环水冷却塔蒸发能力，对冷却塔风扇、喷头及填料经常检查，定期清理，并认真记录风扇电机的电流，以达到控制冷却塔气水比的目的。

(4)增加冬季清泥频率，冬季涨水另一原因是沉淀池中污泥占据空间大，当超过临界容积后，循环水沉淀时间减少，造成其浊度迅速增加。原来没有污泥干化池，冬季捞出污泥放在现场水泥地面需长时间干化后才能运输，从而影响了污泥清理周期。现设计一种新型结构加快污泥干化的装置，即在水泥地面下铺设若干根空气管，在空气管上开若干个Φ5 mm小孔，将来自三废锅炉的热空气通入空气管中来缩短污泥干化时间。

3.2 防止设备腐蚀的措施

(2)在造气循环水系统冷水池加入1种膦酸盐、聚羧酸盐复合缓蚀阻垢剂(0.3 g/t)后，通过测量造气炉钢球和炉底腐蚀情况，原来钢球直径(材质65Mn)半年腐蚀量由10 mm减少至0.8 mm；循环水中总铁下降至7 mg/L。

(3)将造气炉钢球材质由65Mn更换为2Cr13，65Mn材质虽然硬度大、耐磨但不耐腐蚀，2Cr13材质属于马氏体不锈钢耐Cl-腐蚀效果好。

经过采取以上一系列措施后，造气循环水系统基本消除冬季涨水和设备腐蚀情况，对造气系统长期运行积累了技术经验。

2016- 07- 18)