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1、煤气化灰水系统 絮凝分散技术培训一前言我国是一个多煤、少油、缺气的国家。2010年，我国进口石油依存度达到40％；到2020年，石油的对外依存度有可能接近60％，与目前美国58％的水平相当。我国己探明的煤炭储量占世界煤炭储量位居第三位。煤炭在我国一次能源结构中处于绝对重要位置，加快开发和推广应用洁净煤技术，大力推进煤化工事业步伐，无疑是最现实、最具根本性的选择。煤气化技术：TEXACO德士古技术；（美国）SHELL西尔技术；（荷兰）GSP（黑水泵气化）技术；（东德）多元料浆技术（西北院）；多喷嘴技术（华东理工
2、）；航天炉等技术。二.德士古气化工艺简介1.制浆系统2.气化炉系统3.合成气洗涤系统4.烧嘴冷却水系统5.锁斗系统6.渣水系统德士古气化灰水工艺简图四喷嘴工艺简图重要设备1气化炉2洗涤塔3闪蒸罐4沉降槽5灰水槽四噴嘴水煤浆气化工艺流程水煤浆由煤浆振动筛过筛后进入煤浆槽，出煤浆槽后经水煤浆给料泵加压后通过4个工艺烧嘴从侧面对喷进入气化炉。空分来的高压氧气进氧气缓冲罐，经调节流量后分别进入4个工艺烧嘴的中心管和外环管。在气化炉中煤浆与氧发生气化反应，生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。离开气化
3、炉燃烧室的热气体和熔渣进入气化炉下段激冷室，被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉；气体经文丘里管进一步与高温热水泵来的灰水混合，使煤气夹带的固体颗粒完全湿润，以便从煤气中快速除去。水／煤气的混合物进入旋风分离器，气相中的大部分细灰进入液相，连续排出旋风分离器，进入含渣水处理工序。出旋风分离器的煤气进入水洗塔的下部，煤气向上穿过塔盘与塔中部加入的由蒸发热水塔加热的循环灰水和塔上部加入的来自下游工序的变换高温冷凝液逆流直接接触，洗涤剩余的固体颗粒。伴随着煤气减湿、相变及灰水升温等过程，煤气在水洗塔顶部经过旋流
4、板除沫器，除去夹带在气体中的雾沫，将基本上不含细灰的工艺气送出水洗塔，煤气中含尘量应小于１ｍｇ／ｍ３。水洗塔中部含固量较低的洗涤黑水经黑水循环泵加压后分为２路：一路送入气化炉洗涤冷却环；另一路送入混合器作为洗涤润湿水。从水洗塔底部排出的黑水，通过流量控制经减压进入含渣水处理工序，含渣水处理工序再生的灰水，经过蒸发热水塔预热后再返回水洗塔。含渣水处理工序：含渣水处理工序的作用是将气化及煤气初步净化工序产生的黑水中所含的固体和溶解的气体分离出来并回收黑水所含的热量。气化炉及煤气初步净化系统（旋风分离器及水洗塔）底部
5、来的黑水分别经过减压送入蒸发热水塔下部蒸发室。在蒸发热水塔的蒸发室中，一部分水蒸发为蒸汽，连同少量溶解气体进入蒸发热水塔上部热水室与低压灰水泵来的灰水直接接触，加热灰水，自身大部分冷凝。热水室的热水经高温热水泵进入水洗塔中部。热水室未冷凝的蒸汽进酸气冷凝器，冷凝后，气－液两相进酸气分离器，气相至火炬放空，冷凝液进灰水槽。蒸发热水塔蒸发室底部被浓缩的黑水经液位调节由底侧部排出，进入真空闪蒸器内进行真空闪蒸，大量溶解的气体释放出来，黑水进一步浓缩，含固量增大，温度进一步降低。真空闪蒸器底部的黑水经液位控制依靠重力送
6、至静态混合器，与絮凝剂混合后流入澄清槽。澄清槽上部澄清水溢流，依靠重力进入灰水槽，经低压灰水泵到蒸发热水塔循环使用。为防止溶解固体在黑水系统中的累积，需向界外连续排出一部分灰水进行处理。水系统运行存在的问题：堵!随着闪蒸的进行,大量的水被蒸出,水中的Ca2+、Mg2+、CO32-、HCO3-等各种离子浓度逐渐升高，达到CaCO3生成的条件后,CaCO3、MgCO3等盐类与灰水中的炭黑颗粒沉积、吸附在设备内壁上,但由于垢层与钢材的热膨胀系数相差较大,温度降低后灰垢会因挤压而出现裂纹并变得松散；开、停车时,受设备内
7、部介质温差较大影响,灰垢脱落堵塞出口管或调节阀前，造成堵塞。灰水系统造成堵塞的原因合理布置黑水管路,尽量减少拐弯及“口袋”,减少管道堵塞的几率;在容易出现堵塞的管道处增加冲洗水接头,以方便检修和管道冲洗。对经常出现磨损的管道采用内衬耐磨陶瓷的管件,在减压阀阀后的冲击盲板上再增加一层防冲击盲板,增加抗磨性。在开、停车时,尽量将黑水闪蒸管道上的自调阀维持在较大开度,止因开度过小造成阀前堵塞及阀体局部因流速过大而磨损。对于1开1备的减压阀阀组要经常切换,防止因垢片沉积而堵塞阀门及管道。严格控制灰水的工艺指标(pH、总
8、碱度、Ca2+、悬浮物含量等),保持水质稳定。灰水系統堵塞结垢问题的解决措施灰水与黑水来自系统的黑水经闪蒸降温，进入沉降槽进行絮凝处理，溢流出的水被称为灰水。进入灰水罐，经高压灰水泵加压后进入系统与煤气接触，清洗煤气后排出的水称为黑水。水质特点：高悬浮物。灰水悬浮物为20-100mg/L，黑水悬浮物为2000-20000mg/L。系统温度高、温差大（200-280℃→50-80℃）。高
