水煤浆气化技术是国内外成功应用的煤气化技术之一，具有煤种适应性广、连续生产性强、气化压力高、合成气质量好、气化温度高、安全性能好及有利于环保等优点。内蒙古博大实地化学有限公司“50·80”化肥项目煤气化装置于2013年12月24日投产，该装置的气化工艺采用西北院的多元料浆煤气化技术，由于厂址选于毛乌素沙漠腹地，水资源较为紧张，因此节水对装置运行及降低生产成本尤为重要。
我公司原设计气化装置需要的一次水分两路补充：一路通过渣水框架的灰水槽补水供给气化、渣水系统使用；另一路补充至制浆系统，用作制浆、添加剂配置及地面冲洗用水。水系统多余的废水通过灰水槽底部连接的低压灰水泵送至厂内污水处理站进行处理。这样的工艺路线导致气化装置外排废水量达到60 m3/h左右。为了节约用水，同时保证装置平稳运行，控制装置内循环用水的水质，使总硬度达标，并保证外排水水质满足污水处理站悬浮物含量在227 mg/L以内的控制要求，我公司对气化装置内水系统工艺路线和设备进行了改造。
优化工艺路线
1.将过滤机滤液直接作为磨煤机给水
我公司过滤机的滤液量约为60 m3/h，由于过滤机距离磨机给水槽近，取水口和补水口有现成的设备备用口，工艺改造成本低，为了节约用水，优先进行了将该路水作为磨机给水的改造尝试。但在后续使用过程中发现磨机给水槽底部颗粒物沉积严重，甚至导致备用泵入口堵塞，磨机给水泵出口流量计取压口堵塞，磨机给水流量显示不准等问题，影响了煤浆浓度。经分析，其根本原因在于过滤机滤液含固量较高（经取样分析，该路水的悬浮物含量平均值为550 mg/L），不宜作为磨机给水。
2.低压灰水全系统回用
水煤浆气化炉正常运行过程中，操作的中心问题就是维持其水系统的平衡。经过对气化装置内部几路工艺水的悬浮物、COD、氨氮、总硬度等几项关键指标综合评定，同时考虑工艺设备的承受能力、管道的改造成本以及实际操作的难易程度，最终认为低压灰水是系统内良好的回用水水源，配合适当的设备改造和工艺人员日常的操作维护，可显著减少气化装置内一次水的用量，同时可以满足系统的平稳运行以及外排水的水质要求。
（1）冲洗水管网改造
首先将气化装置内的地面冲洗水全部改为使用低压灰水，改造时就近将低压灰水管网和一次水管网连接，利用一次水管网配置的冲洗水快速接头实现低压灰水的使用，节约管道投资。
（2）制浆用水
将低压灰水管道直接连接至磨煤厂房一次水总阀后管道上，利用一次水管网给磨煤给水槽、磨煤厂房地面冲洗水管网供水。而且由于低压灰水温度较高，平均温度在55 ℃，高于一次水水温，在配制添加剂的过程中溶解性比一次水好，因此可以用低压灰水直接配制添加剂使用。
我公司单台磨机给水量为17 m3/h，单台磨机添加剂使用液用量7 m3/h，改造后2台磨机小时节约一次水48 m3，为企业创造了可观的经济效益。
设备改造
系统内循环用水主要来自灰水槽，由于低压灰水的悬浮物指标对系统的水平衡及外排污水处理站的影响最大，因此控制低压灰水的悬浮物含量尤为重要。于是对灰水槽进行了如下改造：在灰水槽内部设置了1个高1 m的内隔板，将灰水槽底部分割为沉积侧、清水侧两部分，即将澄清槽溢流水、排污导淋、其他来水放在沉积侧，将预热水泵取水口、低压灰水泵取水口、液位计液压口放在清水侧。改造完成后，操作时工艺人员定期打开灰水槽沉积侧导淋进行排污，从而保证灰水槽内水质达标。
我公司磨机给水槽由于未设计搅拌器，为了控制低压灰水中悬浮物在磨机给水槽内沉积，对磨机给水槽也进行了类似灰水槽的改造，取得了良好效果。
水系统后续优化措施
气化装置水系统改造后，实现了内部循环，但随着运行时间的延长，系统内水质的COD、氨氮、总硬度等指标会逐渐上涨，因此可通过加强除氧器除氧、适当提高气化炉炉温等措施改善系统内水质的COD、氨氮，根据灰水槽内低压灰水水质的变化情况间断补充一次水来调节系统内水质的总硬度。
改造效果
通过设备改造和工艺操作优化，实现了将低压灰水作为气化系统内部回用水水源，有效减少了一次水的使用量，并且解决了系统内水循环利用后导致的悬浮物、COD、氨氮、总硬度等指标超标问题。