魏 静, 茹祥会, 王权己, 马行空

    (新疆心连心能源化工有限公司 新疆昌吉 832205)

    新疆心连心能源化工有限公司(以下简称新疆心连心能源公司)气化装置采用华东理工大学的多喷嘴对置式水煤浆加压气化工艺,共2 套气化炉系统(1 开1 备)。 气化装置中的气化炉、水洗塔、旋风分离器产生的黑水依次经蒸发热水塔(0.8 MPa)、低压闪蒸罐(0.2 MPa)、真空闪蒸罐(-0.056 MPa)三级闪蒸浓缩后,黑水温度降至80 ℃左右,然后通过静态混合器与絮凝剂混合后进入澄清槽。 黑水经沉降去除大量悬浮固体后,澄清槽上部较为干净的灰水溢流进入灰水槽,灰水循环返回气化系统使用,灰水循环量为250 t/h左右。 灰水水质监控指标中浊度表征的是灰水的清亮程度,浊度越低,一般灰水中的悬浮物越少,灰水系统悬浮物沉积压力也越小,管道及设备的结垢速率越低。 由于药剂选用、煤质、外部废水等原因引起的灰水浊度不稳定,容易产生灰水管道结垢、蒸发热水塔和水洗塔塔盘积灰等问题,造成水洗塔和蒸发热水塔带水,因进口滤网堵塞造成高温热水泵打量不足[1]。 为管控好灰水水质,减少气化系统因结垢与污堵原因出现的非计划停车,现场要求灰水浊度指标控制在小于30 NTU。

    1 灰水浊度异常升高原因及处理措施

    1.1 絮凝剂型号不匹配

    新疆心连心能源公司气化装置在黑水处理过程中使用的絮凝剂为有机高分子絮凝剂,其主要成分为阳离子型聚丙烯酰胺。 聚丙烯酰胺是一种线型水溶性高分子,其主要与水中悬浮物通过电中和、架桥和缠绕形成絮团,具有用量少、絮凝效果好、絮凝沉降速率快、适用范围广等优点[2]。

    灰水药剂供应商提供的絮凝剂往往有多个型号,需要根据实际黑水情况进行小试,选取匹配的絮凝剂型号。 新疆心连心能源公司从2019 年开始使用某企业供应的絮凝剂,共有7 个型号。 试用初期,根据实验室试验结果,选取了适用范围较广的2 号絮凝剂,灰水浊度可稳定控制在20 NTU左右。 2020—2021 年,受疫情影响,煤矿采矿率低,气化炉入炉煤的煤种平均每年更换15 次以上,换煤后常出现灰水浊度升高的情况。 分析原因后认为是煤质不同,灰组成不同,黑水成分偏差较大,单一型号絮凝剂不能满足絮凝沉降要求。因气化煤质变化导致絮凝剂絮凝效果变差、灰水浊度升高,需及时匹配合适的絮凝剂及用量,具体改进措施如下: ......