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半水煤氣濕法脫硫工藝改造

文檔作者：孔德升文檔來(lái)源：山東新能鳳凰〔滕州〕能源有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年08月29日
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小氮肥　第４２ 卷　第１ 期　２０１４ 年１ 月　
多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化爐燒嘴技改小結(jié)
１　燒嘴頭部保護(hù)
若合成氣夾帶的灰渣進(jìn)入燒嘴室，會(huì)腐蝕燒
嘴冷卻水盤(pán)管，并導(dǎo)致燒嘴拆裝困難。對(duì)燒嘴頭
部冷卻水盤(pán)管進(jìn)行保護(hù)，使燒嘴室形成相對(duì)密閉
的空間，可有效防止氣化爐內(nèi)灰渣進(jìn)入燒嘴室，既
減輕了燒嘴的腐蝕，又方便燒嘴的拆裝，同時(shí)可延
長(zhǎng)冷卻水盤(pán)管及外氧管的使用壽命。由于燒嘴頭
部處于氣化爐內(nèi)高溫區(qū)，用于頭部保護(hù)的材料應(yīng)
為耐高溫、易成型的材料。
２　燒嘴冷卻水盤(pán)管改造
改造燒嘴冷卻水盤(pán)管布置和結(jié)構(gòu)形式：燒嘴
冷卻水進(jìn)水管與外氧噴頭接管改為９０°彎頭，冷
卻水進(jìn)水管先盤(pán)繞半圈后經(jīng)直管和９０°彎頭進(jìn)入
端部冷卻水夾套，以提高換熱效率和縮小外形尺
寸。通過(guò)改進(jìn)燒嘴冷卻水盤(pán)管的布置和結(jié)構(gòu)形
式，保證進(jìn)水管路具有良好的彈性伸縮量和在拆
裝過(guò)程中不被拉傷。
３　燒嘴噴頭間隙的優(yōu)化
通過(guò)對(duì)模擬霧化裝置的測(cè)試，尋找燒嘴的最
佳霧化效果，據(jù)此對(duì)工藝燒嘴噴頭部位各通道的
安裝尺寸進(jìn)行調(diào)整后裝配。燒嘴頭部間隙重新調(diào)
整后，達(dá)到了最佳的霧化效果，提高了原料煤中碳
的轉(zhuǎn)化率。
４　冷卻水盤(pán)管焊縫保護(hù)
氣化爐內(nèi)反應(yīng)溫度一般約在１ ３００ ℃，在氣
化爐運(yùn)行過(guò)程中，燒嘴頭部盤(pán)管直接面對(duì)爐內(nèi)高
溫氣流沖刷、高溫?zé)彷椛浼昂铣蓺庵辛?、氫等腐蝕
性氣體的共同作用，影響了噴頭部位使用壽命，尤
其是燒嘴進(jìn)、出口盤(pán)管焊縫處，由于屬角焊，焊肉
薄，國(guó)內(nèi)暫時(shí)還沒(méi)有檢測(cè)方法，再加上其在惡劣的
環(huán)境下工作，盤(pán)管使用壽命一般較短。在燒嘴向
火端面焊接１ 塊金屬擋板，目的是保護(hù)水冷盤(pán)管
的焊縫，避免直接面對(duì)氣化爐內(nèi)高溫流體的熱輻
射和燒蝕。改進(jìn)后，有效地保護(hù)了燒嘴冷卻水盤(pán)
管焊縫，其壽命得到有效提高。
５　改造后效果
改造后的燒嘴已成功應(yīng)用于兗礦國(guó)泰化工有
限公司的３ 臺(tái)多噴嘴對(duì)置式氣化爐。目前，燒嘴
平均壽命已超過(guò)１２０ ｄ，最長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間達(dá)到１５０ ｄ，
拆下的燒嘴情況良好；拱頂耐火磚使用壽命已超
過(guò)１０ ０００ ｈ，減薄速率由原來(lái)的０．０２０ ｍｍ／ｈ 降低
至目前的０．０１４ ｍｍ／ｈ；碳轉(zhuǎn)化率從原來(lái)的９８％
提高至９９％。
（兗礦國(guó)泰化工有限公司
山東滕州２７７５２７　孫西英　朱　敏）
半水煤氣濕法脫硫工藝改造
１　存在問(wèn)題
２０１１ 年，山西陽(yáng)煤豐喜肥業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任
公司平陸分公司（以下簡(jiǎn)稱平陸分公司）綜合氨
產(chǎn)量７５ ｋｔ／ａ。采用Φ２ ６００／Φ２ ８００ ｍｍ 高壓錐
形夾套固定層造氣爐制氣、ＰＤＳ 法脫硫，半水煤氣
流量為３０ ０００ ｍ３ ／ｈ（標(biāo)態(tài)），原料煤為陽(yáng)泉粒度
煤或陽(yáng)泉塊煤，其中１ ｋｇ 原料煤中硫含量約為
２．０ ｇ。由于入爐的原料煤中硫含量不穩(wěn)定，造成
氣柜出口半水煤氣中Ｈ２ Ｓ 質(zhì)量濃度有時(shí)達(dá)到
３ ｇ／ｍ３ ；脫硫工段脫硫效率低，變換出口氣中Ｈ２ Ｓ
質(zhì)量濃度有時(shí)高達(dá)６００ ｍｇ／ｍ３ ，使經(jīng)過(guò)變壓吸附
脫碳后氣體仍含有少量Ｈ２ Ｓ，進(jìn)入壓縮機(jī)三段進(jìn)
口后，造成三段進(jìn)口腐蝕嚴(yán)重，需經(jīng)常停機(jī)清理三
段進(jìn)口活門(mén)。經(jīng)分析，清理出來(lái)的臟物主要成分
為ＦｅＳ。
２　脫硫工藝
２．１　脫硫工段現(xiàn)狀
脫硫工段設(shè)計(jì)參數(shù)：液氣比≥２０．０ Ｌ／ｍ３ ，脫
硫塔噴淋密度４０ ～６０ ｍ３ ／（ｍ２ · ｈ）；脫硫液再生
時(shí)間理論計(jì)算值在１５ ～２０ ｍｉｎ，但生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)
數(shù)據(jù)一般為４０ ～５０ ｍｉｎ。只要確保上述３ 個(gè)運(yùn)行
參數(shù)，脫硫工段運(yùn)行比較正常。
目前，平陸分公司脫硫工段的液氣比為
２１．５ Ｌ／ｍ３，脫硫塔噴淋密度為４０．２６ ｍ３ ／（ｍ２ · ｈ），
脫硫再生時(shí)間為１８．５ ｍｉｎ。因此，其液氣比、脫硫
塔噴淋密度的理論值與實(shí)際值比較接近，但脫硫
液再生時(shí)間偏短。
２．２　脫硫工藝改造
改造前脫硫工藝：從脫硫塔出來(lái)的堿液進(jìn)入
脫硫富液槽，經(jīng)脫硫再生泵加壓后堿液進(jìn)入脫硫
再生槽和變脫再生槽，再生后的堿液進(jìn)入貧液槽，
再經(jīng)脫硫泵加壓后進(jìn)入脫硫塔；從脫硫再生槽和
變脫再生槽出來(lái)的硫泡沫經(jīng)硫泡沫機(jī)后，殘液進(jìn)
２５
　小氮肥　第４２ 卷　第１ 期?。玻埃保?年１ 月　
入貧液槽。
此次改造后，脫硫工藝殘液經(jīng)泵送至造氣循
環(huán)水系統(tǒng)，
３　改造后效果
經(jīng)過(guò)改造后，入爐煤種不變，半水煤氣中的
Ｈ２ Ｓ 和其他硫化物含量未發(fā)生變化，前、后各工段
工況明顯好轉(zhuǎn)：①進(jìn)脫硫塔的半水煤氣中Ｈ２ Ｓ 質(zhì)
量濃度從原來(lái)的２．５ ～３．１ ｋｇ／ｍ３ 下降至１．５ ～
２．１ ｋｇ／ｍ３ ；②需清理壓縮機(jī)三段進(jìn)口活門(mén)臟物次
數(shù)明顯減少（三段進(jìn)口氣體中Ｈ２ Ｓ 幾乎未檢測(cè)
出）；③生產(chǎn)系統(tǒng)更加穩(wěn)定；④徹底消除了甲醇催
化劑因Ｈ２ Ｓ 而發(fā)生慢性中毒現(xiàn)象。
４　結(jié)語(yǔ)
目前，造氣循環(huán)水的主要工藝參數(shù)為：氧氣在
水中的溶解度為０．０３１，造氣循環(huán)水堿度為２．３ ～
３．０ ｇ／Ｌ，造氣循環(huán)水循環(huán)一次時(shí)間為１ ｈ 左右。
綜上所述，半水煤氣中部分Ｈ２ Ｓ 在造氣洗氣塔中
被造氣循環(huán)水脫除，造氣循環(huán)水中的Ｓ２ －在長(zhǎng)達(dá)
１ ｈ的循環(huán)中被溶解在造氣循環(huán)水中的氧氣氧化
成單質(zhì)硫，最后單質(zhì)硫沉淀在造氣循環(huán)水的沉淀
池中。改造后，進(jìn)入脫硫塔半水煤氣中的Ｈ２ Ｓ 含
量明顯降低，清理壓縮機(jī)三段進(jìn)口活門(mén)的臟物次
數(shù)明顯減少，生產(chǎn)更趨穩(wěn)定，聯(lián)醇工段的催化劑使
用壽命延長(zhǎng)。
（山西陽(yáng)煤豐喜肥業(yè)〔集團(tuán)〕有限責(zé)任公司
平陸分公司　山西運(yùn)城０４４３００
王小寧　崔文科　郭仁義）
廢水管線沉積堵塞原因及處理措施
１　存在問(wèn)題
山東新能鳳凰（滕州）能源有限公司采用四
噴嘴水煤漿氣化技術(shù)，對(duì)廢水外排量要求嚴(yán)格。
原始開(kāi)車(chē)時(shí)，Φ２００ ｍｍ 的廢水管線的外排量≥
２００ ｍ３ ／ｈ，而近期廢水外排量持續(xù)降低，僅為
５０ ｍ３ ／ｈ，且無(wú)法提高，造成系統(tǒng)水平衡被破壞，直
接影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。經(jīng)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)廢水管內(nèi)
存在沉積堵塞現(xiàn)象。
２　堵塞原因分析
（１）氣化車(chē)間的廢水僅靠廢水管線外排。研
磨水池檢修時(shí)，為了方便，將研磨水池泵出口管線
直接與廢水管線連接，用于排出研磨水池內(nèi)的水。
由于研磨水池內(nèi)水中的含固量高，大量固體雜質(zhì)
被帶入廢水管線，造成堵塞。
（２）為減輕廢水處理負(fù)荷，確保外排水達(dá)到
環(huán)保要求，將廢水外排流量控制較低，致使廢水在
管線內(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，灰渣自然沉降，逐漸沉積，
造成廢水管線堵塞。
（３）在氣化車(chē)間外排廢水管線上設(shè)有攔截廢
水中的灰渣的過(guò)濾袋，廢水中的灰渣極容易積累，
且不利于沖洗。
（４） 廢水換熱器經(jīng)常堵塞，使用周期多為
１ 個(gè)月左右，頻繁地采用高壓水槍清洗，致使較多
列管損壞，且采取兩端堵塞的方式處理?yè)p壞的列
管，導(dǎo)致廢水管線阻力增大。
３　處理措施
（１）提高廢水管線壓力。配置了新管線，用
于連接低壓灰水泵出口與廢水管線，廢水泵和低
壓灰水泵同時(shí)運(yùn)行，提高了廢水管線壓力，利用增
大壓差的方法將廢水排出。增大廢水流量，既可
縮短廢水在管線內(nèi)的停留時(shí)間而減少繼續(xù)沉積，
又可將已經(jīng)沉積的灰渣帶出管線，對(duì)減輕沉積堵
塞有較積極作用。
（２）降低廢水管線阻力。同時(shí)投運(yùn)２ 臺(tái)廢水
換熱器，在保證廢水處理工段能接受的廢水溫度
前提下，盡可能開(kāi)大廢水換熱器旁路閥，全開(kāi)廢水
處理入工段閥、廢水流量調(diào)節(jié)閥及其旁路閥，以降
低廢水管線阻力。
（３）避免廢水管線繼續(xù)出現(xiàn)沉積。確保廢水
泵入口分散劑管線暢通，并增大分散劑加入量。
禁止將研磨水池內(nèi)的水直接送入廢水管線。新配
臨時(shí)管線，將系統(tǒng)內(nèi)積累的灰水通過(guò)研磨水池泵
直接排往污水井，確保正常的廢水外排量和新鮮
水補(bǔ)入量，保證系統(tǒng)水質(zhì)和生產(chǎn)正常運(yùn)行。
（４）新配廢水管線，與舊廢水管線并行。新
配置的廢水管線不設(shè)過(guò)濾袋，外排廢水可更順暢
地排至廢水處理系統(tǒng)。新配置的廢水管線現(xiàn)已投
入運(yùn)行，廢水流量已提高至≥２００ ｍ３ ／ｈ，系統(tǒng)運(yùn)行
恢復(fù)正常。
（山東新能鳳凰〔滕州〕能源有限公司
山東滕州２７７５００　孔德升）
２６

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