氣化爐灰水水質(zhì)指標(biāo)的控制與管理

田鳳安(惠生(南京)清潔能源股份有限公司，江蘇 南京 210047)

氣化爐灰水水質(zhì)指標(biāo)的控制與管理

田鳳安(惠生(南京)清潔能源股份有限公司，江蘇 南京 210047)

目前，世界能源處于嚴(yán)重緊缺的情況下，大力發(fā)展以及優(yōu)化利用煤炭資源對(duì)于我國(guó)化工領(lǐng)域的發(fā)展具有重要意義。煤氣化是通過(guò)利用煤潔凈的一種先進(jìn)技術(shù)，應(yīng)用范圍極其廣泛，其中水煤漿作為一種具有安全性、成熟性以及工藝性特點(diǎn)的氣化技術(shù)，已經(jīng)被我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域工作中所廣泛應(yīng)用。通過(guò)對(duì)氣化灰水的水質(zhì)檢測(cè)項(xiàng)目以及所造成的影響原因進(jìn)行詳細(xì)分析，并以此為基礎(chǔ)提出有關(guān)氣化灰水水質(zhì)的控制和管理措施，進(jìn)而遵循控制和管理氣化灰水水質(zhì)的原則，積極實(shí)現(xiàn)氣化裝置的正常運(yùn)行。

氣化灰水；水質(zhì)指標(biāo)；控制；管理

石油氣化灰水主要指的是從氣化爐中所溢出的灰色水質(zhì)，實(shí)際上是氣化爐和洗滌塔兩個(gè)部分所直接排出含有過(guò)多煤炭元素的氣化灰水。氣化爐水質(zhì)較差將會(huì)導(dǎo)致激冷水管線污垢情況較為嚴(yán)重，進(jìn)而減少激冷水的總體流量，造成設(shè)備以及進(jìn)出口處出現(xiàn)污垢。我國(guó)從1993年便開(kāi)始引用德士古水氣化裝置，首次運(yùn)用過(guò)程中所遇到的難題較為復(fù)雜和多元，其中灰水系統(tǒng)結(jié)垢問(wèn)題已經(jīng)成為目前化工行業(yè)的重點(diǎn)研究課題。目前，我國(guó)化工企業(yè)在使用設(shè)備的過(guò)程中，由不同升壓泵的共同作用下，將會(huì)重新返回洗滌塔和氣化爐中得以繼續(xù)使用，進(jìn)而嚴(yán)重影響設(shè)備以及系統(tǒng)的正常運(yùn)行，因此，有效控制和管理氣化灰水的水質(zhì)指標(biāo)具有重要意義。

1 灰水水質(zhì)的檢測(cè)項(xiàng)目和影響原因

為了確保重新返回洗滌塔和氣化爐內(nèi)的氣化灰水充分滿足氣化設(shè)備的正常運(yùn)行，則需要嚴(yán)格控制以下檢測(cè)項(xiàng)目指標(biāo)：①濁度（含固量）。這主要是為了避免管道內(nèi)固體形狀顆粒發(fā)生沉降，進(jìn)而造成管道結(jié)垢；②硬度和堿度。主要是為了控制水中的Mg2+、Ca2+等指標(biāo)的含量，避免在特殊材質(zhì)的管道環(huán)境中形成鹽類物質(zhì)，以防出現(xiàn)管道結(jié)垢；③PH值。主要是為了預(yù)防PH值嚴(yán)重超標(biāo)的前提下，出現(xiàn)管線結(jié)垢和腐蝕的情況；④氨氮和COD檢測(cè)項(xiàng)目。主要是為了確保設(shè)備終端處理水質(zhì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在設(shè)備正常運(yùn)行的過(guò)程中，灰水水質(zhì)指標(biāo)的變化因素和來(lái)源具體如下：①含固量。灰水中固體物質(zhì)的含量多少將會(huì)直接受到凝固和沉降的效果影響，還可能與設(shè)備的承載能力相關(guān)，沉降的效果受到停留時(shí)間、添加凝固劑量以及發(fā)揮藥性等方面的影響；②堿度和硬度。堿度的累積是在高溫以及鐵材質(zhì)的條件下產(chǎn)生的氨化反應(yīng)，例如：在氣化以及共同作用的過(guò)程中，產(chǎn)生的NH3溶入到水中將會(huì)形成硬度累積；Mg2+、Ca2+則是來(lái)源于煤炭中的灰成分以及外部水當(dāng)中；③PH?；宜甈H值的變化情況有兩種：①高壓變低壓階段，此期間為灰水從氣化爐和洗滌塔排出后一直到沉降前，該時(shí)期由于灰水被二氧化碳或者是其他酸性氣體溶解，因此導(dǎo)致灰水呈現(xiàn)為酸堿性狀態(tài)；②低壓變高壓階段，灰水沉降后經(jīng)過(guò)升壓泵直到被送至到洗滌塔和氣化爐內(nèi)，由于在此期間酸性物質(zhì)于第一時(shí)期已經(jīng)被去除，并在此階段將堿度作用完全發(fā)揮，使得第二階段的氣化灰水呈現(xiàn)為堿性狀態(tài)。

2 灰水水質(zhì)指標(biāo)的控制和管理

為了進(jìn)一步滿足灰水水質(zhì)以及氣化爐負(fù)荷的實(shí)際需求，減少水系統(tǒng)的運(yùn)行花費(fèi)、降低外排水量以及補(bǔ)水量等是目前需要調(diào)整的重點(diǎn)項(xiàng)目。在上述四項(xiàng)項(xiàng)目中，堿度和硬度的升高主要是由于其在系統(tǒng)內(nèi)聚集所造成，因此，控制灰水水質(zhì)的重點(diǎn)項(xiàng)目為堿度和硬度。根據(jù)以上的分析內(nèi)容，控制和管理方案的制定需要根據(jù)氣化爐的承載程度以及外排水量的實(shí)際范圍，進(jìn)一步明確、掌握系統(tǒng)水質(zhì)的變化情況，并以堿度和硬度的波動(dòng)幅度來(lái)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整外排水量，其余三項(xiàng)指標(biāo)則通過(guò)技術(shù)管理手段完成。具體分析如下。

2.1 硬度和堿度控制

加強(qiáng)進(jìn)水水質(zhì)的管理力度舉措，主要包括：減少M(fèi)g2+、Ca2+循環(huán)水、一次水、增加Mg2+、Ca2+脫鹽水，避免循環(huán)水漏入到運(yùn)行系統(tǒng)內(nèi)。此外，通過(guò)強(qiáng)化氨氮水的汽提力度，進(jìn)而達(dá)到減少氣化水中的堿度含量。將氣化爐內(nèi)的煤耗、Mg2+、Ca2+以及外排水量等所對(duì)應(yīng)的曲線圖作為制定氣化爐灰水水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2.2 其他項(xiàng)目控制

對(duì)于其他項(xiàng)目的控制和管理而言，首先需要加強(qiáng)處理廠的管理力度，確保沉降的效果和作用，積極控制含固量等問(wèn)題。其次，積極控制渣水壓力的變化指標(biāo)十分重要，真閃壓力過(guò)高將會(huì)直接導(dǎo)致沉降水出現(xiàn)翻滾現(xiàn)象，而真閃溫度過(guò)高則會(huì)影響沉降效果，導(dǎo)致熱水上行的頻率加快，因此，在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中，嚴(yán)格控制真閃的壓力值和溫度值，降低溫度和壓力的波動(dòng)情況，進(jìn)而減少對(duì)于沉降效果的影響。再來(lái)，通過(guò)適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充堿度量和硬度量，能夠在一定情況下確保系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間處于弱堿性的狀態(tài)下，進(jìn)而降低管線形成結(jié)垢的幾率，達(dá)到減輕管線結(jié)垢腐壞程度的目的。與此同時(shí)，通過(guò)向系統(tǒng)內(nèi)加入鹽酸等酸性物質(zhì)的方法，能夠有效預(yù)防酸離子與Mg2+、Ca2+的結(jié)合所形成難以溶解的結(jié)垢物質(zhì)。此外，通常情況下系統(tǒng)中加入的堿度則為氫氧化鈉。最后，通過(guò)加強(qiáng)對(duì)爐溫的控制以及現(xiàn)場(chǎng)的管理力度，不僅能夠有效低控制系統(tǒng)內(nèi)COD的含量，同時(shí)還能夠減少油類物質(zhì)的侵入。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，近幾年來(lái)，我國(guó)水系統(tǒng)對(duì)于灰水控制和管理問(wèn)題處于一個(gè)較為重要的改革階段，如何加強(qiáng)灰水水質(zhì)的控制和管理對(duì)于我國(guó)化工領(lǐng)域的發(fā)展尤為重要。通過(guò)將外排水量控制在合理范圍內(nèi)，能夠有效降低水系統(tǒng)的損耗費(fèi)用，目前，灰水水質(zhì)的控制和管理仍然處于研究階段，還需進(jìn)行不斷探索和研究。

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