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水洗塔塔盤防帶水優(yōu)化改造

文檔作者：郭本陸，張艷群，栗銘文檔來源：兗礦魯南化工有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年05月14日
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第5期2015年9月中 氮肥M·Sized Nitrogenous Fertilizer ProgressNo．5Sep．2015水洗塔塔盤防帶水優(yōu)化改造郭本陸，張艷群，栗銘(兗礦魯南化工有限公司，山東滕州277527)[摘要]在多噴嘴對置式水煤漿氣化裝置中，因煤質波動引起系統(tǒng)水質的惡化，常造成水洗塔塔盤結垢，進而引起帶水，嚴重時造成系統(tǒng)停車。為延長水洗塔的運行周期，拓寬塔盤對水質的要求，減小系統(tǒng)檢修強度，經(jīng)多次改造解決了塔盤帶水的問題。[關鍵詞]多噴嘴對置式水煤漿氣化裝置；水洗塔塔盤；帶水；改造[中圖分類號]TQ 546．5 [文獻標志碼]B [文章編號]1004-9932(2015)05—0067—02兗礦魯南化工有限公司有1套投煤量1 100t／d的多噴嘴對置式水煤漿加壓氣化裝置，2008年7月一次性投料成功。隨著煤種的不斷變化，其對系統(tǒng)水質的影響越來越嚴重，進而造成水洗塔帶水的問題逐步凸顯。水洗塔帶水的問題嚴重影響了系統(tǒng)的高負荷、長周期運行，增加了裝置的檢修次數(shù)和檢修工作量，降低了裝置的開工率，水洗塔塔盤改造勢在必行。1水洗塔塔盤初始設計情況水洗塔塔盤原設計為標準的DNl00泡罩式塔盤(JBl212)，共有6層，每層泡罩數(shù)量為386個，冷凝液由第5層塔盤補人(自下而上，最下層為第1層，下同)；高溫熱水由第4層塔盤補人；合成氣由塔底進入，塔頂排出。泡罩式塔盤存在一些缺點：①發(fā)生堵塞后帶水狀況發(fā)展較快，水洗塔液位控制不住，須馬上停車處理；②堵塞后塔盤壓差較大，易引起塔盤變形，增加檢修強度；③對系統(tǒng)水質的要求高，需較好地控制灰水的總堿、碳酸鈣、懸浮物、COD等指標，以避免塔盤結垢和灰水發(fā)泡；④堵塞后的泡罩清理較困難，需將每個泡罩拆下，清理后回裝，該過程大約需要3 d的時間。水洗塔結構如圖1。其介質情況為：N1一合成氣，約219℃、3．86 MPa、210 km3／h；N3一冷凝液，約130℃、5．0 MPa、50 In’／h；N4一高溫熱水，約145 cC、4．5 MPa、210 m3／h。[收稿日期]2015-04—12[作者簡介]郭本陸(1982一)，男，工程師，從事煤氣化生產技術管理。／ ＼@多l(xiāng)I@多()L————1_斟1 00屯塔結構間斟2第一次改造結合現(xiàn)場實際狀況，經(jīng)反復研究，分析查找原因，總結出水洗塔帶水問題的2個關鍵點：一是系統(tǒng)水質波動較大，泡罩升氣孑L中易形成結垢；二是泡罩塔盤溢流堰較高，塔盤易積灰結垢。對比公司的德士古氣化裝置洗滌塔，其采用的是固閥塔盤，運行l(wèi)O多年從未出現(xiàn)過結垢堵塞現(xiàn)象，故借鑒德士古氣化裝置洗滌塔固閥的尺寸重新設計了4層新塔盤(見圖2)。2012年2月，將水洗塔下部4層塔盤更換為固閥塔盤。圖二 水洗塔固j目塔盤結構簡圖運行2個周期后發(fā)現(xiàn)：塔盤壓差較高，運行后期也出現(xiàn)帶水現(xiàn)象；停車檢修時發(fā)現(xiàn)塔盤邊緣呈現(xiàn)出撕裂的狀況。但通過調整塔盤補水量及系統(tǒng)負荷，帶水狀況能夠得到控制；塔盤清理容萬方數(shù)據(jù)·68· 中氮肥 第5期易，停車降溫后人員進入敲擊沖洗即可。3第二次改造據(jù)第一次改造后的現(xiàn)象及對固閥塔盤的重新計算發(fā)現(xiàn)，塔盤的開孔率較小，固閥高度偏低，遂進行第二次改造：塔盤打孔，擴大塔盤開孔率。改造后水洗塔塔盤的結構見圖3。2012年8月，采用固閥、篩孑L的復合塔盤投入運行，塔盤運行較穩(wěn)定。停車檢修發(fā)現(xiàn)：塔盤整體較清潔，但塔盤整體強度較弱，塔盤易撕裂；塔盤中部容易凸起，引起溝流，造成塔盤部分堵塞而帶水。焰默≯I～圖3 水洗塔復合塔盤結構簡圖4第三次改造為優(yōu)化水洗塔運行，對一直制約系統(tǒng)運行的塔盤帶水問題進行思考，結合國內目前先進的塔盤形式，提出一套全新的設計改造方案，主要為：①對塔盤劃分功能性區(qū)域，分為粗洗、精洗、分離3個功能區(qū)，采用“2+2+2”的模式(每個區(qū)域各2層塔盤)；②減少固閥爪數(shù)，由6變?yōu)?，并提高固閥高度至12 mm；③粗洗、精洗塔盤要具有助推灰水排走與排灰的功能，固閥要定向通氣；④合成氣要均勻通過第1層塔盤。(1)最下2層改為粗洗區(qū)域，采用簡易固舌閥。固舌塔盤生產能力大、塔盤效率高、壓降較低、抗堵塞能力強，能有效完成氣體的粗洗，對氣體進行水浴并除去較大的灰渣顆粒，同時強力助推灰水排走，沖洗塔盤；為配合沖灰效果，第1層塔盤取消溢流堰，增加內堰，其他的溢流堰根部開槽排灰，其結構如圖4。(2)中間3～4層塔盤為精洗區(qū)域，全部采用新型兩爪且不等寬、高腳、自清洗式固閥(見圖5)，同時增加頂蓋傾斜的固閥，提高助推灰水排走與排灰的效果，對氣體進行有效地洗滌，并實現(xiàn)自清洗功能和輕度助推功能，使塔盤上的液層流動無死角，防止原死角區(qū)域結垢嚴重而影響流通面積。圖4 最下2層塔盤結構簡圖圖5 中間2層塔盤結構簡圖(3)根據(jù)計算數(shù)據(jù)調整最上2層分離區(qū)塔盤泡罩高度，并重新配置旋風分離式導流管(見圖6)，加大分離效果的同時分層導流，最大程度降低并穩(wěn)定氣速，提高分離效果，減少帶水。圖6 導流管配置示意圖水洗塔塔盤自2013年8月第三次改造后投運至今，未出現(xiàn)過因塔盤帶水而造成系統(tǒng)減量及停車的情況。特別是2014年5月氣化爐提產20％后，水洗塔的運行狀況仍能滿足生產的需要，大大減少了檢修工作量，延長了有效生產時間。5結語目前，采用多噴嘴對置式水煤漿氣化裝置的廠家對于水洗塔的帶水問題與清理困難都有強烈的反映。我公司通過多次嘗試，實踐與理論相結合，采用3個工作區(qū)域設想，選擇合適的塔盤結構，最終實現(xiàn)了水洗塔的長周期、穩(wěn)定運行。

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