黑水调节阀概述

多喷嘴气化炉灰水系统常见问题分析发布时间：2022-10-26T10:29:00.455Z 来源：《中国科技信息》2022年33卷第6月12期作者：何联飞王燕[导读] 针对气化装置在正常生产过程中发生灰水闪蒸系统黑水到闪蒸系统管线何联飞王燕青海盐湖镁业有限公司青海省格尔木市 816000摘要：针对气化装置在正常生产过程中发生灰水闪蒸系统黑水到闪蒸系统管线，沉降槽底料泵入口及出口，沉降槽溢流管线阻塞，角阀卡涩磨损，缓冲罐严重磨损以及蒸发热水塔给水泵发生汽蚀现象，提出了系列优化措施并分析絮凝剂及分散剂添加量对系统灰水产生影响，采用灰水置换的方法对系统水质进行改善，使灰水系统长期处于良好状态。

关键词：多喷嘴；气化炉；灰水前言：来自气化炉和煤气初步净化系统的含渣水被单独减压引入含渣水处理系统中，含渣水先进入蒸发热水塔蒸发室。

蒸发室中含渣水汽化量大，溶于水的酸性气体也同时被解析。

蒸发室排出的蒸汽流入热水室，直接与循环灰水接触进行换热，从而实现灰水的最大限度加热。

蒸发室底含固量的增浓液相产物，再经低压闪蒸及真空闪蒸处理后，含渣水温进一步下降，含渣水中含固量浓缩，酸性气体充分脱附。

一、仪控系统的基本描述（1）黑水介质中细颗粒状悬浮物含量多，易析出，对阀和节流装置冲蚀比较严重，而且易在节流处将阀和管道堵塞，因此阀通常使用偏心旋转阀或者球阀，阀芯阀座与阀腔冲蚀处用硬质合金堆焊，以免冲蚀堵塞；液位变送器使用远传差压变送器；（2）通过增加膜片厚度，增大取压管径，增大冲洗水流量来解决仪表堵塞损坏问题；（3）流量仪表使用文丘里管或者楔式流量计；（4）节流装置使用文丘里阀或者楔式流量计：（5）节流装置使用节流器；（6）节流器使用节流管；（7）节流器使用耐磨管；（8）节流器使用扩管；（9）节流管。

2）灰水介质灰水为黑水，悬浮物沉降下来颗粒物较少。

与黑水介质相比，仪表和阀的要求略低，但是仍然存在磨蚀、腐蚀性等问题。

灰水（含黑水及煤浆）介质压力，差压仪表。

目录1、岗位任务............................................................................................................... - 1 -2、工艺描述............................................................................................................... - 1 -3、联锁系统............................................................................................................... - 7 -4、工艺指标............................................................................................................ - 24 -5、主要设备一览表 ................................................................................................. - 25 -6、开车................................................................................................................... - 25 -7、停车................................................................................................................... - 50 -8、倒系统 ............................................................................................................... - 60 -9、正常操作要点..................................................................................................... - 61 -10、不正常现象及事故处理..................................................................................... - 63 -11、巡回检查制度................................................................................................... - 75 -12、基本操作.......................................................................................................... - 76 -1、岗位任务磨煤工序生产的合格水煤浆与空分生产的氧气在一定的工艺条件下进入气化炉内进行部分氧化反应，产生以CO、H2、CO2为主要成分的合成气，经增湿、降温、除尘后送入下游变换工序；同时，将系统中产生的黑水送入闪蒸、沉降系统，以达到回收热量及灰水再生、循环使用的目的，粗渣及细渣送出界外。

气化装置事故处理预案1.事故处理的原则（1）在处理过程中必须避免造成人员伤亡并尽可能减小对设备的损害。

（2）处理必须迅速，但也应注意高温高压设备的温度，压力变化不可过快，以防设备受损而引发其它事故。

（3）及时正确使用联锁，并在启用后检查实际动作情况，如联锁失灵手动执行。

（4）处理方法首先考虑维持生产的措施，但当继续生产将危及人员和装置安全时必须停车，并将装置处理到安全状态。

（5）事故处理方法应符合操作规程的限制和控制程序的要求。

（6）处理中应特别注意各高低压连接处，采取必要措施，严防高压串低压造成超压爆炸事故。

（7）对易冻凝、以污堵管线和设备应及时处理，停车后排净液体、粉煤并吹扫干净。

（8）火灾。

装置内可能潜在的火灾因素包括润滑油，燃料气的泄漏以及煤粉爆炸引起火灾。

（9）PLC控制系统的操作，现场要与总控加强联络，严禁违规操作。

（10）有辐射源处，处理问题时，应停掉电源。

2 事故处理的注意事项（1) 处理紧急事故时，应注意人身安全；（2）保证设备不超温、不超压；（3）隔离发生事故的设备，切断与上下游系统的联系；（4）进入有毒、高温、高压等区域作业，要佩戴好防护用具；（5）不同压力等级设备要防止相互串压；（6）装置停车后转机要切断出入口阀门，防止串压、损坏设备；（7）超过2米的高空作业，要系好安全带等。

（8）机泵盘车时，必须确认其启动开关扭到锁停位置，，盘车结束后应及时切回“自动”。

（9）本系统存在或生成如下有毒、有害气体。

HCN：系统合成气泄漏。

虽然出现此现象的可能性较小，但因HCN的剧毒，故应引起足够的重视。

O2：纯氧是非常危险的气体，易诱发火灾甚至爆炸。

N2：氮气是容易被忽视但经常引发事故的有害气体。

本厂有很多地方使用了氮气，因此应引起足够重视，防止窒息发生。

天然气∕弛放气/合成气：都是易燃、易爆、易中毒的气体。

3上工段装置紧急停车事故处理上工段装置主要指锅炉、空分装置。

空分装置紧急停车将会导致氧气和氮气迅速中断，后工段必须全部紧急停车。

第3期2221年5月中氮肥M-Sized Nitrogenous Fertilizer ProgressNu3May2221孑櫦櫦櫦櫦櫦櫦櫦櫦櫦毤辜煤气化技术it兄不不不不不^e不不沃多元料浆气化灰水处理工艺优化改进赵伯平（陕西陕化煤化工集团有限公司，陕西渭南717170）［摘要］陕西陕化煤化工集团有限公司2x307k/h合成氨装置配套3台（在用）多元料浆气化炉（两开一备），其采用灰水药剂法的灰水处理系统是在原设计基础上经适当的技术改造而形成的。

实际生产中，灰水处理系统易结垢，困扰着系统长周期、稳定运行；有时检修清理灰水处理系统后，气化装置投运初期就会出现入炉激冷水过滤器压差高、气化炉和碳洗塔排黑（水）管线易结垢而排水不畅的现象。

在分析灰水药剂法、化学药剂法、离子交换法、电化学处理法这4种常用气化灰水处理工艺之工艺流程及其优缺点的基础上，对陕西陕化（在用）多元料浆气化灰水处理系统提出优化改进设想一一采用“化学药剂法+电化学处理法”联合工艺处理气化灰水，可望实现灰水处理系统的良好运行，只是本优化设想的合理性、可行性还有待进一步商榷。

［关键词］多元料浆气化装置；灰水处理系统；结垢；灰水药剂法；化学药剂法；离子交换法；电化学处理法；优化设想［中图分类号］TQ546.5［文献标志码］B［文章编号］1704-9932（2021）73-0012-050引言陕西陕化煤化工集团有限公司（简称陕西陕化）2x300kt/a合成氨装置配套3套（在用）多元料浆气化装置（采用西北化工研究院自主研发的单喷嘴三流道预混式多元料浆气化工艺），3台（在用）气化炉两开一备，单台气化［收稿日期］2424-08-49［修稿日期］2222-05-17［作者简介］赵伯平（968—）,男，陕西彬县人,高级工程师。

炉设计投煤量1500t/d。

实际生产中，多元料浆气化装置灰水处理系统易结垢是困扰系统长周期、稳定运行的难题；有时检修清理灰水处理系统后，气化装置投运初期就会出现入炉激冷水过滤器压差高、排黑（水）管线排水不畅的现象。

煤气化工艺流程（德士古气化炉）煤气化工艺流程一、制浆系统1、系统图2、工艺叙述由煤贮运系统来的小于10mm的碎煤进入煤贮斗后，经煤称量给料机称量送入磨机。

30%的添加剂由人工送至添加剂溶解槽中溶解成3%的水溶液，由添加剂溶解槽泵送至添加剂槽中贮存。

并由添加剂计量泵送至磨机中。

在添加剂槽底部设有蒸汽盘管,在冬季维持添加剂温度在20--30?，以防止冻结。

工艺水由研磨水泵经磨机给水阀来控制送至磨机。

煤、工艺水和添加剂一同送入磨机中研磨成一定粒度分布的浓度约59%-62%合格的水煤浆。

水煤浆经滚筒筛滤去3mm以上的大颗粒后溢流至磨机出料槽中，由磨机出料槽泵送至煤浆槽。

磨机出料槽和煤浆槽均设有搅拌器，使煤浆始终处于均匀悬浮状态。

二、气化炉系统1、系统图2、工艺叙述来自煤浆槽浓度为59%-62%的煤浆，由煤浆给料泵加压，投料前经煤浆循环阀循环至煤浆槽。

投料后经煤浆切断阀送至德士古烧嘴的内环隙。

空分装置送来的纯度为99.6%的氧气经氧气缓冲罐，控制氧气压力为6.0~6.2MPa，在准备投料前打开氧气手动阀，由氧气调节阀控制氧气流量经氧气放空阀送至氧气消音器放空。

投料后由氧气调节阀控制氧气经氧气上、下游切断阀送入德士古烧嘴。

水煤浆和氧气在德士古烧嘴中充分混合雾化后进入气化炉的燃烧室中，在约4.0MPa、1300?条件下进行气化反应。

生成以CO和H为有效成份的粗合成气。

粗2合成气和熔融态灰渣一起向下，经过均匀分布激冷水的激冷环沿下降管进入激冷室的水浴中。

大部分的熔渣经冷却固化后，落入激冷室底部。

粗合成气从下降管和导气管的环隙上升，出激冷室去洗涤塔。

在激冷室合成气出口处设有工艺冷凝液冲洗水，以防止灰渣在出口管累积堵塞，并增湿粗合成气。

由冷凝液冲洗水调3节阀控制冲洗水量为23m/h。

激冷水经激冷水过滤器滤去可能堵塞激冷环的大颗粒，送入位于下降管上部的激冷环。

激冷水呈螺旋状沿下降管壁流下进入激冷室。

激冷室底部黑水，经黑水排放阀送入黑水处理系统，激冷室液位控制在50--55%。

MOKVELD轴流式控制阀的特点及常见问题处理1 川气东送站场压力控制系统简介川气东送站场压力控制系统是由安全切断阀（SSV）、监控调压阀（PCV）、工作调压阀（PV）按照从上游至下游的顺序，串联在一起的安全、监控式调压系统（调压橇）。

安全切断阀OSE、监控调压阀FL、工作调压阀MOKVELD为相互独立的设备。

正常情况下，安全切断阀和监控调压阀处于全开位置，由工作调压阀对下游压力进行控制。

当工作调压阀出现故障，无法控制下游压力时，监控调压阀开始工作，以维持下游压力的安全范围。

若监控调压阀也出现故障，不能控制下游压力，安全切断阀则自动切断气源，同时控制机柜开启备用回路，以保证下游管道和设备的安全。

当需要进行流量控制时，控制机柜接到SCADA系统的信号，供气流量超过设定值时，控制机柜和工作调压阀则切换到流量控制状态，此时控制机柜输出控制信号，限制分输流量，见图1。

图1 川气东送站场压力控制系统2 MOKVELD控制阀2.1 MOKVELD控制阀的结构MOKVELD控制阀是一种轴流式调节阀，由阀外体、阀内体、阀杆、活塞杆、活塞和笼筒组成，见图2。

阀体包括阀外体和阀内体，是一完整的铸造体，阀的内外体之间有一轴向对称流道，见图2箭头处。

笼筒是减压阀的关键部件，壁面上有许多孔洞，MOKVELD控制阀选用三层笼筒，即笼筒壁面分三层，每层按一定规律分布有许多孔洞，三层壁面按一定的要求组合为一体。

活塞杆与阀杆构成一个90°的角式传动机构（见图2），活塞借助此传动机构在导轨内沿阀门的中心线运动，活塞杆与阀杆上4 5°的齿条相互啮合，阀杆上下传动，带动活塞杆及活塞在全行程上左右运动。

活塞的端面上均匀分布有孔洞，以使活塞内外压力平衡，左右运动时不受轴向压力的影响。

1）阀外体；2）阀内体；3）活塞杆；4）阀杆；5）活塞；6）笼筒图2 MOKVELD控制阀结构示意图2.2 MOKVELD控制阀的特点2.2.1 介质的轴流性由于采用轴向对称流道，完全避免了间接流和流向不必要的改变，最大限度地提高了单位直径上的流通能力，大大降低了噪音和紊流的形成，并可以防止上游未经过处理的流体腐蚀阀门。

气化装置题库一、填空题1.气化反应影响因素有、、、、、。

答案：煤质、煤浆浓度、氧煤比、反应温度、反应压力、助熔剂2.气化炉燃烧室直径为mm，激冷室直径为mm。

答案：2282、34003.气化炉燃烧室温度：℃；压力：MPa (G)。

答案：1300－1400、6.54.气化装置有种压力等级的氮气，压力分别是、、、MPa (G)。

答案：四、0.4、2.1、9.5/8.7、13.25.气化装置氧气来自装置，其作用作为气化炉的和煤浆发生反应。

答案：空分、氧化剂6.气化装置2.1 MPa (G)的中压氮气来自装置，其作用有、。

答案：空分、开停车氮气置换、减压产低压氮气7.气化装置超高压氮气是通过液氮经液氮泵增压产生，控制压力在MPa (G)范围内，其作用有、。

答案：13.2、开停车时吹扫煤浆、氧气管线以及烧嘴8.ESD上硬按钮有、。

答案：气化炉紧急停车、烧咀冷却水系统紧急停车9.气化炉烧嘴（单烧嘴）的煤浆流量_______ m3/h，压力_______MPa，氧气流量_______Nm3/h，压力_______ MPa，中心氧流量_______ Nm3/h。

答案：22、7.8、10461、8.11、156910.气化炉黑水排量_______ m3/h，旋风分离器黑水排量_______ m3/h，水洗塔黑水排量______ m3/h。

答案：143、48、26.711.出气化炉合成气的流量_______ Nm3/h，温度_______℃，压力_______ MPa；出水洗塔炉合成气的流量_______ Nm3/h，温度_______℃，压力_______ MPa。

答案：385347、250.96、6.48、319515、242.84、6.3612.进气化炉激冷环的激冷水流量_______ m3/h，进文丘里黑水流量_______ m3/h。

答案：352、4813.蒸发热水塔的工作压力_______ MPa，低压闪蒸罐工作压力_______ MPa，体积______；真空闪蒸罐工作压力________MPa。