五环炉煤气化装置黑水处理系统问题分析

煤气化装置黑水系统改进与优化张欢园;王成;韩波浪【摘要】介绍了水激冷煤气化技术黑水处理系统典型的工艺流程.分析了黑水处理系统共性问题,如角阀缓冲罐振动、腐蚀、磨损和澄清槽导流槽煤泥大量积累等,并提出可行性改进方法及措施.【期刊名称】《化工管理》【年(卷),期】2017(000)026【总页数】2页(P7-8)【关键词】黑水处理系统;角阀缓冲罐;澄清槽【作者】张欢园;王成;韩波浪【作者单位】陕西长青能源化工有限公司,陕西宝鸡 721004;陕西长青能源化工有限公司,陕西宝鸡 721004;陕西长青能源化工有限公司,陕西宝鸡 721004【正文语种】中文目前工业化应用水激冷煤气化技术分为上行激冷和下行激冷，下行水激冷有德士古、航天炉、神宁炉、科林炉、东方炉等，上行水激冷主要是五环炉。

黑水处理系统是水激冷煤气化工艺中不可或缺的组成部分，典型的工艺流程为：高压闪蒸罐接收气化炉和洗涤塔送来的黑水进行闪蒸，气相送入变换工段。

低压闪蒸罐主要接收高压闪蒸罐底部的黑水，闪蒸出的蒸汽进入除氧器。

第一真空闪蒸罐主要接收低压闪蒸罐黑水、渣池泵送来的灰水和气化炉开、停车时送来的灰水，另有地槽泵不定时送来的地槽水，共同进行真空闪蒸，气相进入真空泵。

第二真空闪蒸罐接收第一真空闪蒸罐的液相进行进一步闪蒸。

澄清槽主要收集真空闪蒸送来的细渣黑水。

澄清槽上部澄清的灰水返回到工艺系统中，澄清槽底部的灰浆经真空过滤系统将滤饼排除（或通过离心机处理）。

在黑水处理系统运行过程中，陆续出现的一些问题，影响着装置长周期稳定运行。

笔者对典型问题进行分析、总结，并提出相应的处理措施。

希望对同类型装置有所帮助。

黑水、渣水及灰水中含有氯离子、氨、钾盐、硫化氢或磷酸等强腐蚀介质，固体颗粒浊度较高。

黑水角阀缓冲罐用来缓冲角阀在节流减压瞬间黑水汽化膨胀对闪蒸罐的巨大冲击。

其运行工况具有强腐蚀、强冲刷、介质中含有固体颗粒的特点[1]，非常苛刻。

某项目采用国内自主知识产权新型粉煤气化工艺，其黑水角阀和缓冲罐采用竖直布置，缓冲罐采用陶瓷衬里。

气化灰水系统结垢原因分析与对策摘要：煤气化属于煤洁净的重要技术之一，位于煤炭行业有着重点应用。

灰水系统水质不良，则会导致系统发生结垢情况，泵能力受此影响明显降低。

同时，造成激冷水管线与激冷环出现结垢情况，激冷水流量受此影响明显减少，激冷环、下降管使用年限明显降低，以此对系统稳定连续运行产生不利影响。

所以，有关气化灰水系统，需对其结垢原因采取全面分析，制定合理可行的对策措施，以此为气化灰水系统稳定连续运行提供可靠保障。

对气化灰水系统结垢原因分析与对策进行了分析，旨在为有关人员提供一定的参考和借鉴。

关键词：气化灰水系统；结垢；原因；对策前言：世界能源紧缺背景下，煤炭资源更是供不应求，对其采取高效综合利用，是影响能源化工领域发展的重要问题。

煤气化作为煤洁净的关键技术之一，位于煤炭行业有着重点应用。

有关水煤浆气化技术，凭借其工艺、安全与技术水平、成本等方面的优势特点，也获得广泛重点应用。

气化灰水系统若发生结垢问题，势必会对系统运行产生不利影响，所以，有关人员务必对结垢原因采取全面分析，通过合理可行的方法对策，保证气化灰水系统稳定安全运行。

1灰水系统工艺流程有关灰水系统工艺流程，涉及涵盖黑水闪蒸、沉降与灰水混合、洗涤。

首先，位于气化炉激冷室、碳洗塔底部位置，对存在的激冷水、煤气洗涤水，利用黑水管线，对此直接输送至闪蒸系统，逐级通过高压、低压和真空闪罐，对此完成闪蒸处理，确保对黑水所含CO2、H2S等实现有效排除。

通过闪蒸流程处理之后，对黑水采取降温，待温度符合相应标准，便可直接输送至沉降槽，选用絮凝剂，对此加以合理使用，以保证黑水所含残渣能够更快完成沉降。

位于沉降槽底部位置，含固量较高黑水，需借助过滤设备，对此完成有效过滤处理，对残渣和粉尘等实现有效清除。

对沉降处理的灰水采取有效收集，并直接输送到灰水槽，为防止灰水管路发生结垢情况，保证灰水固体颗粒具有良好的稳定性质，可选用分散剂，位于灰水之中加以合理添加使用。

五环炉煤气化装置黑水处理系统问题分析宁哲纪林朋潘福生赵艳玲（洛阳永龙能化有限公司，河南洛阳471100）摘要：介绍了五环炉煤气化装置黑水处理系统的工艺流程,分析了黑水处理系统出现的角阀振动、内衬脱落、灰水水质和系统波动问题；提出了相应的处理措施。

关键词：五环炉；黑水处理；角阀振动；内衬脱落；黑水水质，系统波动。

新型WHG（五环炉）煤气化装置是具有国内自主知识产权的煤气化工艺，其特点是采用干煤粉进料、液态排渣。

设计碳转化率高于98%，粗合成气（干气）有效成分（CO+H2)可达87%。

黑水处理系统是五环炉煤气化工艺中不可缺少的重要组成部分，目的是处理来自气化、湿洗以及除渣系统排放的洗涤水。

某年产20万吨乙二醇项目引进此新装置、新技术，在多次试车过程中，发现黑水处理系统存在一些问题，笔者对典型问题进行分析，并提出相应的处理措施。

1、黑水处理系统工艺流程1.1三级闪蒸工艺来自气化和湿洗系统的含灰排放水进入中压闪蒸罐，经过一级闪蒸，闪蒸气从罐顶排出，经减湿器与循环灰水换热，减湿后的闪蒸气再经过中压气液分液罐，在重力的作用下，在中压气液分液罐进行分离，气体部分（含CO，H2，H2S，NH3等有毒气体）进入界外硫回收装置或去火炬处理，液体部分进入除氧器再利用；含固体黑水从中压闪蒸罐底部排出后进入低压闪蒸罐经过二次闪蒸后，顶部低压闪蒸气去除氧器回收热量，底部含固体黑水与来自除渣系统的渣水分别进入真空闪蒸罐进行真空闪蒸，闪蒸的气体在经过真空闪蒸汽冷却器降温为气液混合物，气体随真空泵抽气一起排出，液体部分经真空闪蒸冷凝液泵加压后进入除氧器。

从真空闪蒸罐底部排出的液体经过真空闪蒸罐水冷却器降温进入澄清槽。

1.2澄清与固液分离工艺在澄清槽入口段加入絮凝剂，使水中细小固体颗粒在重力作用下聚集沉降，澄清后清液溢流进入灰水槽。

底部泥浆进入灰浆贮槽再次提浓，再经灰浆槽底流泵送到真空带式过滤机过滤，用过滤机真空泵抽真空，滤液经收集后用滤液泵送回澄清槽，固体以滤饼的形式排出界外，液体除一部分为了防止氯离子等物质的累积排到水处理系统外，其它澄清水（固含量<100ppm）经低压灰水泵加压后送入除氧器，除氧后的黑水经过除氧水泵送到减湿器和中压闪蒸罐中进一步回收热量，最后注入湿洗塔循环使用。

航天炉黑水沉降系统的相关技改分析摘要：中能化工60万吨合成氨一期项目的航天炉装置从2020年5月底运行至今，已经将近两年的时间，渣水系统逐渐积灰结垢是制约航天炉长时间稳定运行的重要因素，而黑水沉降系统又是影响渣水系统的重要模块，直接影响系统水质，损坏机泵和管道，造成积灰结垢，严重时会造成停车事故。

本文针对装置中的黑水沉降系统影响航天炉长周期运行的问题进行总结和技改,为航天炉系统的稳定运行提供参考依据。

关键词：沉降槽、黑水、外排水、淤浆。

1、工艺概述：沉降槽作为灰水处理的核心设备，其工作的稳定性，关系到灰水水质的优良，对气化炉的长周期运行起到关键性作用。

完成合成气洗涤、渣的激冷任务，经过两次闪蒸浓缩后的黑水，排至沉降槽，黑水经由沉降槽的作用实现由浑浊变为澄清，从而实现灰水循环利用的目的。

航天炉的长周期运行离不开黑水沉降系统的稳定，渣水水质的恶化，会造成系统积灰结垢，影响航天炉稳定运行，严重时会造成整个合成氨系统停车，增加生产成本。

根据我公司航天炉黑水沉降系统运行经验，总结实际生产过程中相关问题并进行技改，并详细阐述实施效果。

2、黑水沉降系统工艺来自于真空闪蒸罐的含固量约为1%的黑水进入沉降槽(S1801A)，沉降槽规格为Φ23000×4800(T-T)mm，全容积为2220m3。

在这里，大部分悬浮固体沉降下来，从沉降槽底部流出的含固量为20%的黑水，由沉降槽下面的底流泵（P-1804A/B）送至压滤机（S-1802A/B）。

为了加速固体沉降，絮凝剂需连续加到沉降槽中，絮凝剂首先在絮凝剂槽（T-1805A/B）和絮凝剂槽（T-1405）配制成浓度为0.05%（wt%）的溶液，然后由絮凝剂泵（P-1813A/B）送至沉降槽中。

沉降槽顶部较清洁的水一部分溢流到灰水槽（T-1801A）内；一部分进入废水罐（V-1817A），通过废水泵(P-1817A/B)送至污水处理站处理。

为了减少固体在灰水槽内沉淀，在灰水槽入口加入了分散剂。

火电厂水处理及水汽理化系统故障及对策分析1. 引言1.1 研究背景火电厂是我国主要的能源供应方式之一，其水处理及水汽理化系统的正常运行直接影响着火电厂的高效运转和节能环保。

然而，在实际生产中，火电厂水处理及水汽理化系统常常会发生各种故障，严重影响了生产效率和设备寿命。

火电厂水处理系统故障可能包括水质问题、管道堵塞、设备损坏等，这些故障会导致水处理效果不佳，甚至影响到锅炉和发电机组的正常运行。

水汽理化系统故障则可能包括水汽不足、水汽质量不佳等问题，影响了锅炉的燃烧效果和发电效率。

为了解决这些问题，需要制定有效的应对策略。

针对水处理系统故障，可以加强水质监测、定期清洗管道设备、提高设备维护保养等方式来预防故障的发生。

而对于水汽理化系统故障，可以加强水汽监控、疏通管道、提高水汽净化设备效率等措施来提高系统的稳定性。

通过对火电厂水处理及水汽理化系统故障及对策的研究，可以为火电厂的运行管理提供有效的参考，提高系统的运行效率和可靠性。

同时，未来还可以进一步深入研究新的监测和预警技术，提高系统的智能化和自动化水平，为火电厂的可持续发展提供有力支持。

1.2 研究目的火电厂水处理及水汽理化系统是火电厂正常运行的重要组成部分，其稳定运行对于保障火电厂生产的连续性和稳定性至关重要。

由于系统复杂性和运行环境的特殊性，系统故障的发生是不可避免的。

本研究旨在对火电厂水处理及水汽理化系统的故障原因进行深入分析，探讨可能导致故障的因素，并提出相应的对策，以保障火电厂系统的正常运行。

通过该研究，也可以为相关领域的技术人员提供参考和借鉴，提高系统维护和故障处理的能力，进一步提升火电厂的生产效率和安全性。

通过对系统故障的分析和解决，可以有效减少系统性能下降和停工时间，提高系统可靠性和持续性，为火电厂的长期稳定运行提供有力支持。

2. 正文2.1 火电厂水处理系统故障分析火电厂水处理系统是保障火电厂正常运行的重要组成部分，其失效将直接影响火电厂的生产效率和运行安全。

煤化工水处理工艺常见问题分析摘要：煤化工行业的废水处理问题是一个十分重要的话题。

这个行业生产的废水包括多种类型，水质也各不相同，因此需要采取不同的处理工艺来进行处理。

然而，如果污水处理不达标，就会影响生产效率和可持续发展战略。

同时，处理灰黑水更加重要，因为这种水的废水处理难度较大，但如果能够成功处理，不仅可以节约水资源，还能够提高产业发展质量。

因此，我们需要对煤化工业的处理工艺问题进行深入分析，并提出具体解决措施。

关键词：煤化工；水处理工艺；问题分析引言我国化工产业在过去几十年里发展迅速，成为国民经济的重要支柱产业之一。

然而，随着工业化进程的加速，化工行业对环境破坏也越来越严重，其中水污染是最大的问题之一。

为了解决煤化工行业水污染问题，必须优化煤化工水处理工艺，引进先进技术和设备。

这样可以大幅降低煤化工行业对水资源的消耗，减少废水排放，提高水资源利用率[1]。

1常见问题1.1灰黑水对污水处理过程的影响近年来，灰黑水成为了一个备受关注的问题。

这种水具有高碱性和高硬度，与原有水体离子平衡发生相遇，破坏离子平衡。

这种水的出现会导致碳酸钙出现饱和析出趋势。

同时，灰黑水中还存有分散剂的残留，抑制无机垢类沉积，从而影响出水效果[2]。

这种水的特点和影响是非常明显的。

首先，灰黑水的高碱性和高硬度会导致离子平衡发生破坏。

这种水与原有水体的离子平衡相遇，会破坏原来的离子平衡，从而导致出水效果受到严重影响。

其次，灰黑水中还存有分散剂的残留，这些残留物会抑制无机垢类沉积。

这样一来，出水效果也会受到影响。

此外，灰黑水还有一个特点，那就是泥垢容易溶解。

在酸溶解实验中，我们可以看到气泡不断冒出，这也说明了泥垢的溶解性。

这些气泡的产生是由于泥垢中的碳酸钙和酸反应产生的二氧化碳。

这种现象也表明，灰黑水中的分散剂残留是有一定影响的。

1.2初级水处理装置运行过程中的风险问题在煤化工行业中，污水处理系统是必不可少的，因为污水结垢是这个行业中经常遇到的问题。

山东化工-136 -SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY2020 年第 49 卷气化黑灰水结垢问题的思考杨国辉，褚夫奎，李磊，尹洪清（兖矿水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心有限公司，山东滕州277527）摘要:针对 某水煤浆气化，气化灰的问题，进行了 嘴气化 沉降试验，确定了絮凝剂的最佳用量与投加案。

结果表明， 合的用量及投加方案， 降低灰水的浊度， 解决压滤 的问题。

关键词:灰；浊度;絮中图分类号:TQ546文献标识码：B文章编号：1008-021X （ 2020） 23-0136-01Thoughts on Scaling of Gasincation Black Ash WaterYang Guohui , Chu Fukui , Li Lei , Yin Hongqing(Yankuang Coal Water Slur y GasiOca —on and Coal Chemical Industy National Engineeong Research Center Co.,Lth p Tengzhou 277527, China )Abstracc : Aiming at the problem that the ash water of a coal water slury gasiOca —on company in Inner Mongolia con/nues to increase , the black water sedimentation test of fur nozzle gasiOca —on system was caroed out , and the op —-al dosage and dosing scheme of floccuUnt were determined. The results show that the appypoate dosage and dosing scheme of floccuUnt can eCec —velyreduce the turbidity of ash water and solve the problem of water entrainment O filter press -Key words igicy water ； turbidity ； W occu W —on内蒙某煤化工企业采用四喷嘴气化技术，年产90万-甲 ，采用 与赛 混煤,进行合成气的 。

煤化工水处理工艺常见问题探讨摘要：随着煤化工产业链的快速发展，煤化工水处理工艺问题得到了行业人士的高度重视，若是无法得到很好的解决，将直接影响到我国煤化工产业的可持续发展。

因此就煤化工水处理工艺常见问题进行研究分析。

关键词：煤化工水；处理工艺；常见问题引言随着环境污染和不可再生资源的锐减，在实现废水污染最小化的同时，提升废水的循环利用率也是一个重要目标。

煤炭作为工业生产环节中的重要支持资源，在生产过程中会形成大量的高污染化工废水。

在环境问题作为全球关注热点的今天，国家在工业取水和排污的审核标准十分严格，污水循环利用也随之成为企业排污的又一重点目标。

本文旨在通过对污水处理环节涉及工艺的探讨，分析化工水的高污染特性，致力于攻坚排污问题，为增强经济效益和环境保护力度提供参考建议。

1煤化工废水零排放常见技术问题1.1深度回用水系统受灰黑水的影响在对深度处理一级渗透膜保安滤芯附着的白色粉末状沉淀物进行取样分析后，可以确定滤芯污染物的主要组成成分是硅、钙两类污垢。

这是由于供应源水质的高硬度和高硅含量所促生的。

故而在选用清洗剂和阻垢剂的时候，应当对症下药，保证其处理成效。

此外，处理环节中也需要增强对供应源水质预处理措施的完善。

1.2灰黑水对蒸发结晶器的影响在实际的运行工作中，蒸发器中的盐类成分持续蒸发浓缩所形成的硫酸盐和含硅结晶，会结附在换热器的表面。

而这些污垢会在不同程度上造成设备换热效率下降，甚至引发换热表面堵塞，设备短路的故障。

在解决这方面问题的应对办法上，除了完善预处理机制之外，还可以选取适宜的清洗剂以及净化方案，以达到重启生产作业环节的目标。

下述试验案例可以作为采用恰当清洗方案以及药剂作为干预手段的实证依据：在550℃和950℃两个温度定量下进行取垢样灼烧后，结合酸溶解测试，可以得知：550℃灼烧减量比例为1.28%；950℃灼烧减量比例0.86%；酸不溶物29.62%。

由此可见，在垢样组成元素中，存在少量有机物和碳酸盐成分，且伴随部分不溶于酸的成分。

煤气化废水处理关键问题分析1、煤气化废水水质特点不同煤气化工艺所产生废水水质差别较大，共同点是氨氮质量浓度高、含氰化物。

气流床气化废水无焦油，一般含氨氮400～2 700 mg/L，COD 300～1 000 mg/L，有机物以甲酸化合物为主，酚类浓度≤10 mg/L，氰化物浓度≤30 mg/L，硬度高，悬浮物浓度高。

流化床气化废水COD一般为200～300 mg/L，B/C=0.6～0.65，含焦油10～20 mg/L，氰化物浓度≤5 mg/L，酚类浓度≤20 mg/L。

固定床气化废水含酚、多环芳烃、苯环衍生物等难降解有机物，含单元酚2 900～8450 mg/L、多元酚1500～4250 mg/L，COD高达13500～70000 mg/L，B/C=0.15～0.25，氨氮高达3500～10 000 mg/L。

固定床气化废水成分复杂，毒性高且可生化性差，需重点考虑难降解有机污染物、酚、氨氮的有效去除。

对于同一种煤气化工艺，煤质对废水水质的影响也较为显著，采用烟煤或褐煤作原料时，废水水质相对较差。

对于煤气化废水处理，国内外一般采用由预处理、生物处理和深度处理3个单元组成的复合处理工艺。

2、预处理技术问题分析煤气化废水预处理单元主要针对悬浮物、油、氨及酚的去除，其中，固定床气化废水脱酚问题最为尖锐。

（1）悬浮物及油的去除煤气化废水中的部分悬浮物可通过混凝沉淀法去除，混凝沉淀具有投资少、操作简单等优点，针对不同类型的煤气化废水，混凝剂种类、加药量、反应沉淀方式可通过混凝搅拌试验进行优化。

固定床气化废水含浮油、分散油、乳化油和溶解油，浮油、分散油等游离油可通过油水密度差分层去除，常采用气浮和隔油技术，而乳化油和溶解油去除难度较大。

乳化油在废水中的稳定性较强，需要破乳之后再通过气浮、吸附、絮凝等方式去除。

煤气化废水溶解油的主要组分为苯酚类化合物，在预处理单元仅能通过萃取的方式进行部分去除。

（2）氨、酚的回收与脱除对于预处理脱氨，一般采用单塔加压侧线抽出汽提和双塔加压汽提工艺，能耗较高，工艺运行过程中需要缓解铵盐结晶和结垢问题。

水煤浆气化装置中黑水调节阀损坏原因分析与改进方案梁安，陈翠(陕西奥维乾元化工有限公司，陕西府谷719400)摘要:针对水煤浆气化装置中的黑水调节阀的实际使用情况，从阀门的腐蚀、冲蚀、气蚀、阀芯脱落等方面分析了该阀门的损坏原因，并且从材料选择、阀门结构、工艺操作、阀内件连接形式等方面提出了技改方案％关键词:水煤浆气化；黑水；角阀；腐蚀;技改中图分类号:TQ545文献标识码：B文章编号：1000-0682(2020)04-0096-04Analysis of reasons and technical renovation for damage of black water control valve in the water一coal slurry gasiOcation deviccLINNG An,CHEN Cut(Shaanxi Ao Wei Qian Yuan Chemical Co.,Lid.,Shaanxi Fugu719400,China)Abstract：In view of the actual use of black water control w I w in the water-coal slurry gasification process,this paper analyzes the damage reasons of the w I w from the aspects of corrosion,erosion,cavi­tation erosion and wde plug shed,and puts fosard the technical renovation tom the aspects of material selection,wde structuo,process operation,and connection fomi of wde intwiVs.Keyworls:water-coal sluro gasification；black water;angle wde;corrosion；technical onowtion0引言目前，国内外煤化工企业普遍采用水煤浆加压气化技术,其工艺过程是原料煤经制粉、成浆制备出水基浆料,经搅拌、贮存、输送到专用喷嘴雾化，在气流床气化炉中气化生成粗合成气,经除尘、洗涤后送往下游工序生产相应产品（如甲醇、乙烯、化肥等）,1-。