李 飛

（中化近代環(huán)?；?（西安）有限公司，陜西 西安 710299）

新型氣化爐裝置渣水處理系統(tǒng)是當(dāng)前煤炭清潔的重要手段。我國煤炭資源相對豐富，城市建設(shè)與工業(yè)生產(chǎn)等都會應(yīng)用到煤炭資源，煤炭資源應(yīng)用包括多種類型，直接燃燒或者將其二次加工等，這些都能夠發(fā)揮出煤炭資源的應(yīng)用價值。但是煤炭資源在應(yīng)用過程中對空氣會造成一定影響，尤其是直接燃燒，產(chǎn)生大量二氧化碳，污染空氣資源。新型氣化爐裝置渣水處理系統(tǒng)，主要針對煤炭資源應(yīng)用期間的廢物處理，有效對灰渣進行處理，將灰渣危害降到最低。

1 工藝流程介紹

新型氣化爐裝置渣水處理系統(tǒng)，整個工藝流程的運行主要依靠氣化爐為基礎(chǔ)，通過對煤氣的初步凈化，將其中含渣的黑水進行特殊減壓處理，隨后將其引入到渣水處理系統(tǒng)中。渣水處理系統(tǒng)在接收到黑水后，根據(jù)渣水處理系統(tǒng)的運行設(shè)計，第一是蒸發(fā)熱水塔全面將蒸發(fā)室啟動，如此可以確?；宜畬崿F(xiàn)全面性溫度升高，循環(huán)灰水系統(tǒng)將熱水室中的蒸汽進行接觸換熱處理，為后續(xù)渣水處理創(chuàng)造有利條件［1］。結(jié)合陜西延長石油榆林煤化公司一期裝置技術(shù)循環(huán)流化床鍋爐細渣摻燒裝置項目，針對煤氣化灰渣處理情況進行優(yōu)化。其中涉及到粗渣、細渣，其中氣化渣處理手段相對成熟，但是因為含碳量較高，所以需要進一步優(yōu)化。在此背景下對氣化爐裝置渣水處理系統(tǒng)進行升級，有效對氣化渣問題進行解決，實現(xiàn)煤化公司資源回收利用［2］。

2 運行期間的問題剖析

2.1 細渣摻燒處理問題

新型氣化爐裝置渣水處理系統(tǒng)運行中，采用的主要方法是二次摻燒處理技術(shù)，將氣化爐細渣中的含碳量降低，但是相較于其他廢料，細渣存在比較好的碳元素，一旦處理中接觸到燃燒煤，經(jīng)過循環(huán)硫化床鍋爐燃燒處理后，含碳量雖然會明顯降低，整體的消耗量同樣降低，取得較為明顯的成效。可是在實際操作中，需要結(jié)合摻燒操作要求，對輸送細渣系統(tǒng)不斷改善升級，因為摻燒操作期間頻繁出現(xiàn)循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，嚴重影響到摻燒操作質(zhì)量，并且不能得到預(yù)計的細渣處理效果，所以這方面問題亟待解決。細渣摻燒作為新型氣化爐裝置渣水處理系統(tǒng)運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，必須對操作流程進行優(yōu)化設(shè)計。及時輸送氣化爐細渣到循環(huán)流化床鍋爐中，同時輸送系統(tǒng)還會輸送一些其他物質(zhì)，同時進行摻燒處理。具體摻燒中的問題包括如下幾點：

第一是氣化爐細渣含水量相對來講比較高，這會對鍋爐熱效率造成直接影響，受到熱效率波動，鍋爐燃氣含水量不斷上升，如此一來最終的換熱效率就會下降。第二是摻燒操作中，氣化爐細渣的影響會導(dǎo)致整體飛灰量上升，摻燒操作中就會出現(xiàn)顆粒燃燒不充分的情況，一旦進入到煙道，飛灰量會再次增加，加重鍋爐運行壓力，設(shè)備與管道的摩擦損壞更加嚴重，影響氣化爐裝置渣水處理效果。正因為如此，必須將氣化爐裝置渣水處理系統(tǒng)運行中的問題及時解決，尤其是細渣摻燒處理方面，為煤化工企業(yè)生態(tài)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

2.2 輸送系統(tǒng)堵塞問題

輸送階段也會出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，主要集中在旋風(fēng)分離器管路位置。一旦管道堵塞，熱水塔受到影響出現(xiàn)滿液情況，火炬管道中會融入大量防控粗水煤氣，并且這些煤氣均帶水。如此一來質(zhì)量必然下降，甲醇接氣時間也會受到明顯影響，整個渣水處理系統(tǒng)的制造成本會不斷增加。不僅如此，閃蒸塔罐液位排放受到影響，現(xiàn)場清理難度增加，設(shè)備檢修更加復(fù)雜。甚至在垢片清理期間，澄清槽中也會出現(xiàn)大量垢片，渣漿泵不管是入口還是葉輪均會造成堵塞。

系統(tǒng)運行期間設(shè)備以及管道等黑水處理避免不了會形成大量垢片。系統(tǒng)中的溫度或者壓力等一旦出現(xiàn)過度變化，就會導(dǎo)致垢片出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，再加上渣水處理期間會排放大量黑水，垢片得不到妥善處理，堆積在彎頭位置，導(dǎo)致黑水閃蒸管道嚴重堵塞。

3 運行問題原因剖析

積極對氣化爐裝置渣水處理系統(tǒng)所出現(xiàn)的問題進行原因分析，為系統(tǒng)優(yōu)化與保證正常運行提供更多參考。閃蒸處理的不斷優(yōu)化，黑水蒸出量不斷增加，尤其是其中的HCO-3、Ga2+離子濃度，待符合系統(tǒng)處理最終條件后，及時進行蒸發(fā)處理。但是這期間受到灰黑顆粒沉積以及吸附等影響，導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)壁出現(xiàn)過多沉積物。沉積污垢的增加，拉大鋼材熱膨脹系數(shù)差，一旦溫度出現(xiàn)下降或者系統(tǒng)處理完畢溫度回到最初點，管道就會受到灰垢的過度擠壓，出現(xiàn)不同程度的裂紋。系統(tǒng)輸送期間，介質(zhì)溫差對設(shè)備造成影響，灰垢得不到及時處理，不間斷的脫落造成出口管以及調(diào)節(jié)閥都出現(xiàn)嚴重堵塞。掌握新型氣化爐裝置渣水處理系統(tǒng)運行期間出現(xiàn)問題的原因，為后期問題的解決與系統(tǒng)升級創(chuàng)造有利條件。

4 處理有效措施

4.1 細渣摻燒問題解決措施

對于細渣摻燒過程中含水量較高的問題，及時對出現(xiàn)問題的原因進行剖析，并且結(jié)合細渣摻燒處理過程中的準(zhǔn)備工作，增加細渣晾曬環(huán)節(jié)，提前將其中的水分蒸發(fā)一部分。如此一來，細渣經(jīng)過輸送系統(tǒng)進入到鍋爐中，并且與燃料煤充分摻和之后及時輸送到鍋爐中備用。飛灰量較大的問題，解決的出發(fā)點需要以輸灰系統(tǒng)為核心。積極展開擴能改造，在固定輸送條件基礎(chǔ)上將飛灰流量增加，如此就可以做到單位時間內(nèi)有效控制飛灰速度與流量，以最短時間排除最大飛灰量。在此基礎(chǔ)上還要將選擇適當(dāng)?shù)娜剂厦?，以高熱值低灰分類型最佳，從源頭將飛灰量降到最低，如此飛灰量與排灰量都會減少，系統(tǒng)運行效率明顯提高。含碳量高問題的解決，必須將鍋爐的爐膛高度調(diào)整，并且將碳粒的燃燒時間盡量延長，有效降低含碳量，并且確保循環(huán)灰中雜質(zhì)減少。除此之外省煤器磨損也是常見問題。對于這方面問題的解決，根據(jù)細渣摻燒具體情況，強化灰循環(huán)系統(tǒng)，飛灰量減少的同時，省煤器磨損得到緩解。

對于水灰的技術(shù)指標(biāo)需要進行嚴格的管理與控制。氣化裝置運行過程中，水質(zhì)、煤質(zhì)有著極為重要的作用，而煤質(zhì)的改變也會導(dǎo)致水質(zhì)發(fā)生波動。酸堿度，Cl、Ca的濃度，導(dǎo)電率等均屬于水質(zhì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容。這些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之間相互約束、相互影響、又相互關(guān)聯(lián)。其中酸堿度、Ca離子濃度等極為重要，主要原因就是這些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與灰水結(jié)垢程度之間有著極為密切的關(guān)聯(lián)，同時懸浮物與氯離子濃度的影響也極為較為重要。若處于高溫高壓環(huán)境中，氯離子濃度較高就會導(dǎo)致不銹鋼設(shè)備出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象?；宜虘腋∥餄舛葘τ诤谒?、灰水系統(tǒng)的阻垢、分散也有著直接影響。當(dāng)懸浮物濃度較高時，阻垢分散劑會吸附大量固懸物，這也提高了藥物的消耗量，進而導(dǎo)致灰水中的碳酸鈣垢片出現(xiàn)結(jié)晶，這會提高管道與設(shè)備中固懸物的沉積。

所謂科學(xué)合理的控制灰水的酸堿度、氯離子與鈣離子濃度、導(dǎo)電率，就是針對灰水去污處理站排放量進行控制，并在水系統(tǒng)中加入一次水、脫鹽水等進行置換。使用合理的絮凝劑可有效控制灰水的濁度，結(jié)合媒種變換情況，科學(xué)設(shè)計配藥量、使用后合理的絮凝劑種類。原料煤種與絮凝劑種類應(yīng)相互匹配，煤種改變時需要第一時間開展黑水采樣試驗，進而確保加藥量、配藥比例以及絮凝劑種類的選擇具有合理性。應(yīng)用絮凝劑時有最為合理的用量。若用藥量較小，使用量與絮凝效果之間有著正比關(guān)系，若使用量較高，絮凝效果將受到影響。主要原因就是當(dāng)絮凝劑使用量較少時，部分剩余的固懸物無法在吸附作用下形成大塊物體，進而影響沉淀效果。當(dāng)絮凝劑用量過多時，固懸物的數(shù)量無法滿足絮凝需求，這也直接影響沉淀效果。

4.2 優(yōu)化升級渣水處理系統(tǒng)中的輸送系統(tǒng)

新型氣化爐裝置渣水處理系統(tǒng)中，輸送系統(tǒng)至關(guān)重要。尤其是循環(huán)特性強化，輸煤系統(tǒng)必須及時升級，如此才能滿足新型氣化爐裝置渣水處理系統(tǒng)運行需要。結(jié)合渣水處理系統(tǒng)的優(yōu)化，煤氣細渣進入到處理系統(tǒng)中，必須由專門輸送系統(tǒng)輸送完成，將其及時投入到處理裝置予以處理。輸送系統(tǒng)是氣化爐裝置渣水處理系統(tǒng)最關(guān)鍵的輔助系統(tǒng)，輸送系統(tǒng)運行直接影響到氣化爐裝置渣水處理系統(tǒng)的運行。入爐方式、位置等都會影響到氣化爐裝置的運行效率。尤其是汽化細渣輸送期間，為了保證輸送系統(tǒng)與渣水處理系統(tǒng)銜接及時到位，主要選擇兩種輸送形式，其一為螺旋輸送、其二為水平皮帶輸送。

螺旋輸送系統(tǒng)，主要包括電機驅(qū)動裝置、懸吊軸承以及殼體、轉(zhuǎn)動軸，除此之外螺旋葉片必不可少。懸吊軸承主要通過轉(zhuǎn)動軸作為基本支撐，在驅(qū)動裝置的作用下完成驅(qū)動運行。轉(zhuǎn)動軸運行期間，受到重力影響，螺旋葉片會呈現(xiàn)出滑動移動，及時將處理材料運輸至渣水處理系統(tǒng)。這種輸送系統(tǒng)在實際運行中，具有結(jié)構(gòu)間接、多樣化輸送以及不占用過多空間等優(yōu)勢。并且能夠靈活裝卸處理材料。當(dāng)前實際應(yīng)用中也存在一些不足，首先是整體上存在比較大的摩擦，尤其是槽體以及螺旋葉片，必須及時對葉片進行更換，頻繁維修輸送槽體等。不利于長距離運輸，受到空間以及密度等的影響，布置難度較大，密封性同樣不夠理想。一旦不能及時將處理材料及時輸送或者有效整理，就會造成管道堵塞現(xiàn)象。

水平皮帶輸送系統(tǒng)，組成元件包括輸送帶、張緊裝置、進料與卸料裝置、托輥以及主動與張緊滾筒。主動滾筒的運行，必須由機架進行有效支撐，并且在電機減速的影響下開始快速運行。處理材料受到重力作用，及時置落于皮帶上，在主動滾筒的作用下，迅速轉(zhuǎn)移到出料口位置，隨即進行卸料處理。整體上輸送力比螺旋輸送系統(tǒng)打，并且輸送距離拉長。但是相較于螺旋輸送系統(tǒng)安裝成本高出很多，并且很多位置極易磨損，保養(yǎng)費用增加。尤其是滾動軸承消耗極大，輸送過程中密封難度大，經(jīng)常出現(xiàn)粉塵飛揚現(xiàn)象。

針對這兩種輸送系統(tǒng)，必須結(jié)合新型氣化爐裝置渣水處理系統(tǒng)運行需要科學(xué)選擇，還要結(jié)合煤化企業(yè)經(jīng)濟能力與經(jīng)營規(guī)模，確保氣化渣配比合理，輸送及時到位。

5 結(jié)語

綜上所述，新型氣化爐裝置渣水處理系統(tǒng)作為煤化企業(yè)渣水處理的重要組成，在實際應(yīng)用中存在一些需要完善的問題。尤其是蒸發(fā)熱水塔、黑水閃蒸管道問題，通過詳細分析了解到出現(xiàn)問題的原因，針對性的解決渣水系統(tǒng)中的不足?？茖W(xué)選擇適合的輸送系統(tǒng)，提高氣化爐裝置渣水處理系統(tǒng)運行效率。