新能凤凰(滕州)能源有限公司采用的是国内具有自主知识产权、由华东理工大学、兖矿鲁南水煤浆气化研究中心共同研发的多喷嘴对置式水煤浆加压气化工艺,气化装置3套,两开一备,气化炉设计运行压力6.5 MPa,单炉气化规模1500 t/d,可提供甲醇72万t/a的合成气。系统运行对水质有着较高的要求,废水排出量的大小直接影响新鲜水的补入量,若系统水质得不到足够的置换,杂质和有害物质就会不断积累,会造成系统设备结垢、管线堵塞、调节阀门不灵活甚至损坏、合成气带水带灰影响系统运行等严重后果。气化车间废水外排流量曾持续降低,管径200 mm的管线,原始开车时外排流量可达到200 m3/h以上,但曾下降到只有30 m3/h,且无法提高。测量废水管线壁厚,发现有沉积现象。废水管线沉积堵塞原因分析如下。
1.气化车间废水只有废水管线外排途径,为方便研磨水池检修时水池内水的排出,将研磨水池泵出口管线与废水管线连接,然而研磨水池内水含固量高,大量固体杂质被带入废水管线,造成堵塞。
2.为减轻废水处理负荷,确保公司外排水达到环保要求,公司一直严格控制废水外排量,因控制流量较低,致使废水在管线内停留时间过长,灰渣由于自身重力,自然沉降,逐渐沉积,造成废水管线堵塞。
3.旧废水管路配置不合理,气化车间外排废水管线上存在口袋,对废水中的灰渣有拦截作用,但废水中的灰渣极容易沉积,且不利于冲洗。
4.废水换热器经常堵塞,使用周期大多为1个月,频繁的高压水枪清洗,使较多列管损坏,若将列管两端堵塞不用,又增加了废水管线阻力。
针对上述状况,采取以下处理措施。
1.新配置管线,将低压灰水泵出口与废水管线连接,将低压灰水串入废水管线,提高废水管线压力,利用增大压差的方法将废水更多地排出。此外,废水泵和低压灰水泵双泵运行时尽量提高废水管线压力,低压灰水泵出口压力1.5 MPa,废水泵出口压力技改前0.65 MPa,技改后升至0.8 MPa。废水流量的增大,不仅可以减少废水在管线的停留时间,减少继续沉积,还可以增大废水管线内的流速,将已经沉积的灰渣带出管线,对减轻沉积堵塞有积极作用。
2.为降低废水管线阻力,气化车间将2台废水换热器同时投用运行,并在保证废水处理能接受废水温度的前提下,尽可能开大废水换热器旁路阀,要求废水处理入工段阀、废水流量调节阀及其旁路阀全开,尽最大努力降低废水管线阻力,废水温度由原来的45 ℃升至55 ℃,废水处理增加了凉水塔的喷头数目,以更好地提高散热效率。
3.恢复废水泵入口分散剂的加入,拆检废水泵入口分散剂管段阀门,确保管线畅通,分散剂使用量由45 mL/h增加至65 mL/h;禁止研磨水池水直接打入废水管线,新配临时管线,将系统内积累的灰水通过研磨水池泵直接排往污水井,保证正常的废水外排量和新鲜水补入量,保证系统水质和生产正常运行。
4.新配置废水管线,整条管线铺设没有口袋,使外排废水可以更加顺畅地排至废水处理。新配置的废水管线与旧废水管线并行,废水流量已经恢复到原始开车的控制水平,系统运行恢复正常,废水外排量控制在双系统运行指标85 m3/h。