气化炉灰水水质指标的控制与管理

2016-03-13田凤安惠生南京清洁能源股份有限公司江苏南京210047

化工管理 2016年36期

田凤安(惠生(南京)清洁能源股份有限公司，江苏南京 210047)

气化炉灰水水质指标的控制与管理

田凤安(惠生(南京)清洁能源股份有限公司，江苏南京 210047)

目前，世界能源处于严重紧缺的情况下，大力发展以及优化利用煤炭资源对于我国化工领域的发展具有重要意义。煤气化是通过利用煤洁净的一种先进技术，应用范围极其广泛，其中水煤浆作为一种具有安全性、成熟性以及工艺性特点的气化技术，已经被我国各个领域工作中所广泛应用。通过对气化灰水的水质检测项目以及所造成的影响原因进行详细分析，并以此为基础提出有关气化灰水水质的控制和管理措施，进而遵循控制和管理气化灰水水质的原则，积极实现气化装置的正常运行。

气化灰水；水质指标；控制；管理

石油气化灰水主要指的是从气化炉中所溢出的灰色水质，实际上是气化炉和洗涤塔两个部分所直接排出含有过多煤炭元素的气化灰水。气化炉水质较差将会导致激冷水管线污垢情况较为严重，进而减少激冷水的总体流量，造成设备以及进出口处出现污垢。我国从1993年便开始引用德士古水气化装置，首次运用过程中所遇到的难题较为复杂和多元，其中灰水系统结垢问题已经成为目前化工行业的重点研究课题。目前，我国化工企业在使用设备的过程中，由不同升压泵的共同作用下，将会重新返回洗涤塔和气化炉中得以继续使用，进而严重影响设备以及系统的正常运行，因此，有效控制和管理气化灰水的水质指标具有重要意义。

1 灰水水质的检测项目和影响原因

为了确保重新返回洗涤塔和气化炉内的气化灰水充分满足气化设备的正常运行，则需要严格控制以下检测项目指标：①浊度（含固量）。这主要是为了避免管道内固体形状颗粒发生沉降，进而造成管道结垢；②硬度和碱度。主要是为了控制水中的Mg2+、Ca2+等指标的含量，避免在特殊材质的管道环境中形成盐类物质，以防出现管道结垢；③PH值。主要是为了预防PH值严重超标的前提下，出现管线结垢和腐蚀的情况；④氨氮和COD检测项目。主要是为了确保设备终端处理水质系统的正常运行。在设备正常运行的过程中，灰水水质指标的变化因素和来源具体如下：①含固量。灰水中固体物质的含量多少将会直接受到凝固和沉降的效果影响，还可能与设备的承载能力相关，沉降的效果受到停留时间、添加凝固剂量以及发挥药性等方面的影响；②碱度和硬度。碱度的累积是在高温以及铁材质的条件下产生的氨化反应，例如：在气化以及共同作用的过程中，产生的NH3溶入到水中将会形成硬度累积；Mg2+、Ca2+则是来源于煤炭中的灰成分以及外部水当中；③PH。灰水PH值的变化情况有两种：①高压变低压阶段，此期间为灰水从气化炉和洗涤塔排出后一直到沉降前，该时期由于灰水被二氧化碳或者是其他酸性气体溶解，因此导致灰水呈现为酸碱性状态；②低压变高压阶段，灰水沉降后经过升压泵直到被送至到洗涤塔和气化炉内，由于在此期间酸性物质于第一时期已经被去除，并在此阶段将碱度作用完全发挥，使得第二阶段的气化灰水呈现为碱性状态。

2 灰水水质指标的控制和管理

为了进一步满足灰水水质以及气化炉负荷的实际需求，减少水系统的运行花费、降低外排水量以及补水量等是目前需要调整的重点项目。在上述四项项目中，碱度和硬度的升高主要是由于其在系统内聚集所造成，因此，控制灰水水质的重点项目为碱度和硬度。根据以上的分析内容，控制和管理方案的制定需要根据气化炉的承载程度以及外排水量的实际范围，进一步明确、掌握系统水质的变化情况，并以碱度和硬度的波动幅度来适当的调整外排水量，其余三项指标则通过技术管理手段完成。具体分析如下。

2.1 硬度和碱度控制

加强进水水质的管理力度举措，主要包括：减少Mg2+、Ca2+循环水、一次水、增加Mg2+、Ca2+脱盐水，避免循环水漏入到运行系统内。此外，通过强化氨氮水的汽提力度，进而达到减少气化水中的碱度含量。将气化炉内的煤耗、Mg2+、Ca2+以及外排水量等所对应的曲线图作为制定气化炉灰水水质排放标准的数据基础。

2.2 其他项目控制

对于其他项目的控制和管理而言，首先需要加强处理厂的管理力度，确保沉降的效果和作用，积极控制含固量等问题。其次，积极控制渣水压力的变化指标十分重要，真闪压力过高将会直接导致沉降水出现翻滚现象，而真闪温度过高则会影响沉降效果，导致热水上行的频率加快，因此，在实际生产的过程中，严格控制真闪的压力值和温度值，降低温度和压力的波动情况，进而减少对于沉降效果的影响。再来，通过适当的补充碱度量和硬度量，能够在一定情况下确保系统长时间处于弱碱性的状态下，进而降低管线形成结垢的几率，达到减轻管线结垢腐坏程度的目的。与此同时，通过向系统内加入盐酸等酸性物质的方法，能够有效预防酸离子与Mg2+、Ca2+的结合所形成难以溶解的结垢物质。此外，通常情况下系统中加入的碱度则为氢氧化钠。最后，通过加强对炉温的控制以及现场的管理力度，不仅能够有效低控制系统内COD的含量，同时还能够减少油类物质的侵入。