兖矿某公司对四喷嘴新型气化炉合成气洗涤系统旋风分离器黑水管线进行了优化改造。该公司的合成气洗涤系统采用的是具有自主知识产权的新型水煤浆加压气化技术,由兖矿集团和华东理工大学联合研发。通过分析系统在实际运行过程中存在的问题,该公司对洗涤系统的黑水流程进行了改造,从而解决了管道堵塞等难题,提高了系统的长周期运行能力。
该合成气洗涤系统中的旋风分离器主要功能是除去合成气所携带的大部分积灰,降低水洗塔灰水的固含量,并提升激冷水的水质。在改造前,由于旋风分离器积灰较多,特别是在开停车频繁的情况下,旋风分离器和黑水管线易发生堵塞,影响了系统正常运行。
为了提升系统的运行效率和可靠性,改造后的黑水流程如下:合成气出气化炉后,经过混合器喷淋增湿增重,进入旋风分离器去除大部分积灰,然后进入水洗塔进行进一步洗涤。洗涤后的合成气送往甲醇变换工序。水洗塔上部的灰水作为气化炉激冷水循环使用,而固含量较大的黑水和旋风分离器下部黑水则经过减压后,送入蒸发热水塔和真空闪蒸罐进行闪蒸,从而回收热量。浓缩后的黑水加入絮凝剂后,在澄清槽中沉降,澄清后的灰水并入系统循环使用。
在改造过程中,兖矿某公司也遇到了一些问题。例如,在2009年系统检修时,发现A号旋风分离器内积灰异常增多,清理困难,内部结构有变形和损坏的情况。通过对现象的分析,发现旋风分离器内锥底受损严重,内锥底变形,导致黑水管线堵塞,系统液位波动,甚至合成气带水进入水洗塔。此外,A号旋风分离器在换砖周期内频繁开停车,导致大量垢片脱落,积灰增加,加剧了堵塞现象。为解决这些问题,该公司采取了一系列措施,包括优化旋风分离器的设计,改善黑水管线的结构,增强系统的抗堵塞能力,以及改进操作和维护流程。
从技术角度上来看,该改造项目涉及了多个知识点:
1. 气化技术:水煤浆加压气化是将煤粉、水和氧气或空气在高温高压条件下反应生成合成气的技术。兖矿某公司的水煤浆加压气化技术是基于1150t/d原煤的处理能力,并具有自主知识产权。
2. 旋风分离器:旋风分离器是一种利用气流旋转产生的离心力来分离气流中固体颗粒的设备。在该案例中,旋风分离器用于除去合成气中的积灰,以减少水洗塔的处理负荷。
3. 洗涤系统:合成气洗涤系统的设计必须能够高效地去除合成气中的尘埃和其他污染物,以确保后续工序的正常进行和最终产品质量。
4. 黑水管线:黑水管线是指将含有高浓度固体颗粒的废水(黑水)从洗涤系统输送到后续处理设备(如蒸发热水塔、真空闪蒸罐)的管线。管线的堵塞是气化系统常见的问题之一,需要通过优化设计和运行管理来解决。
5. 流程改造:通过分析现有流程存在的问题,采用技术创新和优化设计对现有工艺流程进行改造,可以提高系统的效率和可靠性,减少堵塞等问题的发生。
6. 长周期运行:长周期运行是工业生产中追求的目标之一,意味着生产过程中可以减少停机次数,提高生产效率和经济效益。系统的稳定性和可靠性是实现长周期运行的关键。
通过对兖矿某公司四喷嘴气化炉合成气洗涤系统旋风分离器黑水管线的优化改造案例分析,我们可以看到在工业生产中针对实际问题进行技术创新和流程改造的重要性,以及这些改进对于提升整个生产系统性能和稳定运行的积极作用。