手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器改造工藝說(shuō)明？
我公司水冷壁氣化工藝系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行，新增１臺(tái)管道冷卻水手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器。３臺(tái)手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器，兩開(kāi)一備，輪流進(jìn)行清灰�？朔怂簼{氣化工藝系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)不能對(duì)手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器進(jìn)行清灰這一不足，有效改善了管道冷卻水水質(zhì)。改造后系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行１５０ｄ激冷環(huán)也沒(méi)有磨損和堵塞。
煤炭氣化是傳統(tǒng)的煤化工產(chǎn)業(yè)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，它們將進(jìn)一步得到發(fā)展．我公司自主研發(fā)的水煤漿水冷壁氣化爐日處理煤７５０ｔ，氣化爐采用水冷壁代替耐火磚、燒嘴使用火點(diǎn)火等特點(diǎn)。制得的煤氣中有效氣體（ＣＯ＋Ｈ２）體積分?jǐn)?shù)≥８０．７％，碳轉(zhuǎn)化率達(dá)９８.０％，噴嘴使用壽命超過(guò)６個(gè)月，含渣黑水大部分循環(huán)使用，少量排放的廢水沒(méi)有揮發(fā)性有機(jī)物，微量金屬的濃度也很低。缺點(diǎn)是管道冷卻水經(jīng)過(guò)手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器進(jìn)入氣化爐，管道冷卻水中的大量灰渣沉積在手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器底部，而這些灰渣只有在停車(chē)的時(shí)候才可以清理。如果系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，灰渣得不到清理，管道冷卻水水質(zhì)變差，對(duì)激冷環(huán)的磨損加劇，同時(shí)管道冷卻水中攜帶的灰渣容易堵塞激冷環(huán)下降孔，破壞下降管水膜，嚴(yán)重時(shí)可燒壞下降管，引起事故發(fā)生。為了克服水煤漿氣化工藝連續(xù)運(yùn)行時(shí)不能對(duì)手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器進(jìn)行清灰這一不足，本方案在原有工藝基礎(chǔ)上新增加一臺(tái)手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器，共３臺(tái)手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器，兩開(kāi)一備，輪流進(jìn)行清灰。
１水冷壁氣化流程 流程簡(jiǎn)介
煤漿槽中的煤漿由高壓煤漿泵送入氣化爐頂部工藝燒嘴的內(nèi)環(huán)隙，空分送來(lái)的氧氣進(jìn)入工藝燒嘴的中心管及外環(huán)隙，在氣化爐內(nèi)發(fā)生部分氧化反應(yīng)，生成以ＣＯ、Ｈ２、ＣＯ２為主要成分的工藝氣，氣體經(jīng)氣化爐水浴、碳洗塔洗滌后，作為氣化產(chǎn)品送往變換工段。粗渣從鎖渣罐排放，細(xì)渣以黑水形式送閃蒸系統(tǒng)。碳洗塔下部的灰水由管道冷卻水泵送人激冷室內(nèi)的激冷環(huán)和噴嘴洗滌器，碳洗塔底部排出的黑水、氣化爐的黑水各自通過(guò)角閥減壓送往閃蒸系統(tǒng)，產(chǎn)生蒸汽送往外工段，閃蒸降溫后黑水加絮凝劑進(jìn)沉降槽。黑水在降溫減壓后，經(jīng)二級(jí)閃蒸及沉淀，灰漿送往真空帶式過(guò)濾機(jī)過(guò)濾。沉降槽溢流液流人灰水槽，然后經(jīng)管道冷卻水泵Ｐ１４０３、高壓灰水泵Ｐ１４０６泵循環(huán)回碳洗塔。
手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器改造
圖１水冷壁氣化流程簡(jiǎn)圖
洗水閥沖洗泄壓閥門(mén)ＸＶ１３０１５和泄壓管道，沖洗完畢后關(guān)閉沖洗水閥和泄壓閥門(mén)ＸＶ１３０１５。
本方案解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：正常運(yùn)行時(shí)，１＃、２＃手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器投入使用，３＃備用。運(yùn)行２０～３０ｄ以后，３＃手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器投入使用，停１＃，打開(kāi)１＃手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器人孔，進(jìn)行清灰，完工后，１＃手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器投入使用，對(duì)２＃進(jìn)行清灰處理，完工后，２＃手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器投入使用，３＃停用處于備用狀態(tài)。本方案的有益效果是，可以在系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候?qū)?/font>手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器進(jìn)行清灰，保證管道冷卻水水質(zhì)，減少激冷環(huán)的磨損，同時(shí)可以避免由于激冷環(huán)下降孔堵塞而引發(fā)事故。
２.１具體實(shí)施方式
管道冷卻水手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器邏輯系統(tǒng)是手動(dòng)與可編程序控制器自動(dòng)系統(tǒng)相結(jié)合進(jìn)行的，其自動(dòng)系統(tǒng)僅限于清理完手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器以后充壓的操作。手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器清灰前，先將３＃備用管道冷卻水手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器進(jìn)口閥打開(kāi)，觀察到管道冷卻水流量變大手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器壓差ＰＤＩ１３０７變小再開(kāi)始以下操作：
*一步：關(guān)閉管道冷卻水手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器進(jìn)口閥ＸＶ１３００８
和出口閥ＸＶ１３０１０及其前閥。
*二步：手動(dòng)打開(kāi)管道冷卻水手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器泄壓閥ＸＶ１３０１５，給管道冷卻水手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器泄壓，由于管道冷卻水溫度高達(dá)２００℃，打開(kāi)泄壓閥門(mén)ＸＶ１３０１５以后，出來(lái)的是水蒸氣，泄壓前，泄壓手動(dòng)閥要保持微開(kāi)，以便于緩慢泄壓。泄至常壓后通知現(xiàn)場(chǎng)打開(kāi)兩道沖。
*三步：由于管道冷卻水手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器的排污管線(xiàn)和閥門(mén)已經(jīng)堵塞，現(xiàn)場(chǎng)打開(kāi)人孔將手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器內(nèi)的水排出，并將手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器進(jìn)口、出口和高壓灰水進(jìn)手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器盲板倒盲。
*四步：現(xiàn)場(chǎng)用鼓風(fēng)機(jī)對(duì)手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器進(jìn)行通風(fēng)置換、冷卻，分析合格后，現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)入手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器內(nèi)部清灰。
*五步：清灰完畢后，打開(kāi)手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器排污閥和沖洗水閥，對(duì)手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器進(jìn)行沖洗，沖洗完畢后關(guān)閉排污閥和兩道沖洗水閥。
*六步：將手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器進(jìn)口、出口和高壓灰水進(jìn)手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器盲板導(dǎo)通，關(guān)閉人孔蓋。
*七步：打開(kāi)兩道沖洗水閥和泄壓閥門(mén)ＸＶ１３０１５，給手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器充水，待泄壓閥排渣池處有水流出，說(shuō)明手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器已經(jīng)充滿(mǎn)水，關(guān)閉沖洗水閥和泄壓閥門(mén)ＸＶ１３０１５。
*八步：打開(kāi)手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器充壓閥門(mén)ＸＶ１３０１３及其前閥，對(duì)手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器進(jìn)行充壓，此時(shí)手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器進(jìn)口閥門(mén)ＸＶ１３００８和出口閥門(mén)ＸＶ１３０１０打自動(dòng)，進(jìn)入可編程序控制器自動(dòng)系統(tǒng)。
*九步：當(dāng)－２８０ｋＰａ≤手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器壓差ＰＤＩ１３０２１≤２８０ｋＰａ時(shí)，手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器進(jìn)口閥門(mén)ＸＶ１３００８、出口閥門(mén)ＸＶ１３０１０打開(kāi)，如果充壓過(guò)快，導(dǎo)致手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器內(nèi)壓力ＰＩ１３０２０超壓，進(jìn)口閥ＸＶ１３００８、出口閥ＸＶ１３０１０打不開(kāi)，需要手動(dòng)關(guān)閉充壓閥門(mén)ＸＶ１３０１３，并將出口閥門(mén)ＸＶ１３０１０、進(jìn)口閥門(mén)ＸＶ１３００８打手動(dòng)，然后打開(kāi)泄壓閥ＸＶ１３０１５進(jìn)行泄壓，泄壓完畢后關(guān)閉泄壓閥ＸＶ１３０１５，將充壓閥ＸＶ１３０１３前閥開(kāi)度調(diào)小重新進(jìn)行充壓。
*十步：進(jìn)口閥ＸＶ１３００８、出口閥ＸＶ１３０１０打開(kāi)后，充壓閥ＸＶ１３０１３關(guān)閉，現(xiàn)場(chǎng)關(guān)閉充壓閥ＸＶ１３０１３前閥。
*十一步：關(guān)閉備用管道冷卻水手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器進(jìn)口閥，出口閥保持打開(kāi)狀態(tài)。此時(shí)手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器清灰完畢，處于正常運(yùn)行狀態(tài)，手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器壓差ＰＤＩ１３０７≤４０ｋＰａ。
２.２附圖說(shuō)明
圖２是原手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器工藝流程圖。
圖２原手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器工藝流程圖
圖３是本改造方案的手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器工藝流程圖。
圖３改造后的手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器工藝流程圖
圖３中ＸＶ１３０１５為手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器泄壓閥；ＸＶ１３００８
為手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器進(jìn)口閥；
ＸＶ１３０１０為手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器出口閥；ＸＶ１３０１３為手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器沖壓閥３結(jié)語(yǔ)
改造前系統(tǒng)運(yùn)行僅一個(gè)多月，手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器壓差就們就找到了*三個(gè)主要阻力，即△p３＝０．２７～０．２９ＭＰａ。２.４Ｐ６００１揚(yáng)程偏低
泵參數(shù)：揚(yáng)程：３５ｍ，流量：５ｍ３／ｈ，電機(jī)功率：２．２ｋＷ，入口壓力：０．１４ＭＰａ，Ｐ６００１單泵運(yùn)行正常出口壓力在０．５ＭＰａ左右。
通過(guò)以上計(jì)算，我們可以判斷：硫回收酸性水泵要實(shí)現(xiàn)將甲醇洗滌塔內(nèi)的酸性水輸送至Ｔ３００５，需克服的總阻力△p總＝△p１＋△p２＋△p３＝０．６１３ＭＰａ，而酸性水泵出口壓力０．５ＭＰａ顯然小于總阻力△p總。如果：①加上Ｐ６００１出口至Ｔ３００５之間管道因所配置的近２０個(gè)彎頭、三道閘閥及兩個(gè)止回閥所產(chǎn)生的當(dāng)量長(zhǎng)度阻力（約相當(dāng)于３９．６ｍ管道阻力）；②每１００ｍ壓降經(jīng)驗(yàn)值我們?nèi)。保担怠保担担耄校幔ǎ埃保怠保担耄纾悖恚玻┑闹虚g值８．５２ｋＰａ（０．８２５ｋｇ／ｃｍ２／１００ｍ），△p２值約為０．２３４ＭＰａ，總阻力△p總將達(dá)到０．８１ＭＰａ。如此我們就可以明確斷定：按原設(shè)計(jì)無(wú)法實(shí)現(xiàn)用脫鹽水洗滌酸性氣并回收微量甲醇的目的，既不符合節(jié)能環(huán)保要求又將造成炭黑生成而破壞硫回收后系統(tǒng)的催化劑。
３優(yōu)化工藝
我們將Ｐ６００１出口酸性水管改向低溫甲醇洗尾氣洗滌塔Ｔ３００６輸送酸性水，然后又間接通過(guò)洗滌水泵Ｐ３００８向甲醇水分離塔Ｔ３００輸送并回收甲醇，*后達(dá)標(biāo)排至污水系統(tǒng)。
３.１簡(jiǎn)圖如圖１
圖１優(yōu)化工藝簡(jiǎn)圖
３.２新工藝的理論分析
Ｔ３００６工作壓力０．０３ＭＰａ，在系統(tǒng)操作條件不變的情況，新工藝方案①大大降低了△p３，從０．２７～０．２９ＭＰａ降至０．０３ＭＰａ；②Ｔ３００６排污口水平高度２．２５０ｍ，較Ｔ３００５入口１８．５５ｍ明顯低１６．３ｍ，對(duì)應(yīng)的△p１降低了約０．１６ＭＰａ；③因Ｔ３００６安裝位置較Ｔ３００５近，自Ｐ６００１酸性水管下管廊就可以方便的與Ｔ３００６排污口對(duì)接，不但降低了近５０ｍ的管道阻力，而且節(jié)省了近５０ｍ的３０４材質(zhì)管材�？傋枇档图s０．４ＭＰａ，新工藝方案完全可以實(shí)現(xiàn)。
４效果分析
在沒(méi)有更換Ｐ６００１（揚(yáng)程高一點(diǎn)的泵及相應(yīng)電機(jī)）的情況下，經(jīng)改造優(yōu)化后，Ｔ６００１實(shí)現(xiàn)了洗滌，保護(hù)了后系統(tǒng)催化劑。Ｐ６００１將洗滌后酸性水順利輸送至Ｔ３００６，實(shí)現(xiàn)了回收少量甲醇的目的。會(huì)超過(guò)１００ｋＰａ，停車(chē)后發(fā)現(xiàn)激冷環(huán)磨損相當(dāng)嚴(yán)重。改造后，系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行１５０ｄ，手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器壓差穩(wěn)定在３５ｋＰａ左右，激冷環(huán)沒(méi)有明顯磨損痕跡，激冷環(huán)下降孔也沒(méi)有積灰，說(shuō)明清灰后管道冷卻水水質(zhì)得到明顯改善，可有效延長(zhǎng)激冷環(huán)使用壽命，減少因激冷環(huán)堵塞而引發(fā)的事故，有利于安全生產(chǎn)。循環(huán)水管道冷卻水系統(tǒng)存在不足之處是，每次清洗管道冷卻水手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器時(shí)，排污口必然堵塞，泄壓后手動(dòng)工業(yè)濾水器+手動(dòng)排污濾水器內(nèi)的水無(wú)法排出，只能通過(guò)人孔，將黑水排在樓層，污染環(huán)境，此問(wèn)題有待進(jìn)一步研究解決。
