GE水煤浆气化装置黑浆过滤系统技术改造

山东化工SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY2015年第44卷CE水煤浆气化装置黑浆过滤系统技术改造鲍金源,高志刚,王秉贞(神华包头煤化工有限责任公司,内蒙古包头014010)擒要:文章针对大型水煤浆气化带来的黑浆真空过滤系统问题详细分析通过采取相应技术改造优化操作方式效果良好关键词:黑浆;过滤;改造中图分类号:TQO51文献标识码:B文章编号:1008-021X(2015)13-0082-03GE Water Coal Slurry Gasification Plant Black Slurry Filtration TechnologyTransformation SystemBao Jinyuan, Gao Zhigang, Wang BingzhenShenhua Baotou Coal Chemical Co, Ltd, Baotou 014010, China)Abstract: A detailed analysis of the black slurry vacuum filtration system, aiming at the large coal water slurry gasificationthrough the corresponding technical transformation, operation optimization, the effect is goodKey words: black slurry; vacuum filtration; technical transformation我国能源结构的特点是富煤少油贫气,发展煤化工事统经过四级闪蒸降温浓缩后在静态混合器中与絮凝剂业,以煤为原料生产各类化工产品,是非石油路线生产替代混合后进入沉降槽,上层较清灰水溢流至灰水槽返回系统循石油产品的一个有效途径。煤气化技术作为煤化工生产的环利用。黑水中的颗粒(黑浆)沉降至底部,通过泵送至真空龙头装置,其安、稳、长、满、优运行是煤化工发展的基柱。GE过滤系统滤饼(细渣)外送至渣场,分离出的较干净的水返水煤浆气化是国内工业化较为成熟的煤气化技术之一,该气回系统循环利用。化技术在近年的运行实践中积累了丰富的经验和教训2。1.2真空过滤机构造但随着生产规模的不断扩大,大规模GE水煤浆气化又带来黑浆真空过滤机是一种固液分离设备,在气化装置中了另一些突出问题。在国内某大型煤制烯烃项目中煤气化用来处理澄降槽底部排出的含固5%-20%的黑水是渣水装置设计5开2备共7台GE气化炉,单炉投煤量为1500∽处理的关键设备d高负荷运行的同时,黑浆过滤处理系统成为了CE水煤浆DU型橡胶水平带式真空过滤机由主机、管路系统和气化运行稳定的关键因素之一。该装置在运行初期数次因电控系统组成。其中过滤机主机由机架组件滤布纠偏装黑浆过滤系统故障致使处理不掉黑浆排入研磨水池经过置、压布辊布料装置、立辊隔板装置、真空装置滤布洗涤静止沉降后送人黑水沉降槽如此形成恶性循环导致沉降再生装置、橡胶带、滤布、驱动辊组件、从动辊组件、驱动装槽搅拌器扭矩过大联轴节螺栓断裂严重制约满负荷运行。置滤饼淋洗装置滤布张紧装置卸料装置各类托辊排气1黑浆真空过滤系统简介罩、气水分离器等组成,主要用碳钢或不锈钢、SBR橡胶、聚1.1流程简介丙稀和超高分子量聚乙烯等各类材料制造,并采取相应的防GE水煤浆气化将气化炉黑水和洗涤塔黑水排至闪蒸系腐措施。各主要零部件位置示意图见图1。加料装置洗液槽c800c卸料辊从动辊真空箱刮刀冲洗管托辊张紧辊纠偏辊过滤带改向辊图1真空过滤机结构图中国煤化工CNMHG收稿日期:2015-04-26作者简介:鲍金源(1988-),安徽庐江人,助理工程师,主要从事水煤浆气化技术。第13期鲍金源等:CE水煤浆气化装置黑浆过滤系统技术改造83·2存在问题及技术改造实际处理量只有15m3/h,实际生产中每个系列产生约122.1处理能力不足m3/h黑浆,共60m3/h,黑浆中含固量20%左右。装置原设计3台真空过滤机2开1备,单台有效过滤面国内同类型气化装置真空过滤机使用情况见表1。积25m3,有效过滤宽度1300mm,最大处理黑水35m3/h,但表1国内同类型气化装置真空过滤机使用情况表煤种灰有效过滤设计处理能力m3/h)过滤机台数实际处理量/化炉负荷/过滤机能力含量/%面积/m3(m3/h)(m3/h)浩良河化肥厂31*24-161开1备31◆225=1:0.4中石化南化1开1备满足生产65.7/13.8=1:0.21新奥10-131开1备满足生产86x236=1:0.21久泰82*32开1备25*282×3/(25×2)=1:0.2伊泰1开1备满足生产55x2/16=1:0.145本装量原设计2开1备85x5/(15×2)=1:0.071新2旧开本装置新增后1新1旧备50+15·285·5/(50+15*2)=1改进措施新增2台处理能力在50m3/h的过滤机新机附着在过滤机滤布的孔隙中,油污在滤布空隙上形成油过滤机投人运行后,采取1新2旧运行1新1旧备用沉降过膜堵塞滤孔,降低水的通过性影响滤布的再生。滤系统恢复正常。综合各家运行数据可以看出CE水煤浆气改进措施:将真空过滤机产生的滤液输送到沉降槽减化装置黑浆过滤系统能力配置在气化负荷:过滤能力=1:少磨机给水槽的进水量,研磨水池水全部输送到磨机给水0.2左右较为合适。槽,不再送往沉降槽。2.2滤布使用寿命短2.3滤布跑偏打皱(1)滤布冲洗不干净,将网眼堵塞造成过滤效果降低。滤布在真空过滤机运行过程中跑偏是很难避免的这是滤布吸水性逐渐变差滤饼厚度渐薄,到使用后期只有几毫由于滤带难免有松紧、长短之时,各转向辊存在平行误差等米还存在带水现象在使用过程中滤布更换频繁,每15天因素的影响。虽然调节改向棍(范围有限)能纠正滤布向左右需要更换一次。侧跑偏但对于发生在瞬间的不稳定因素(物料分布不均匀改造措施滤布和胶带冲洗水设计不合理,主要表现在等)引起的跑偏则必须由纠偏装置纠正。冲洗水压力低冲洗水量不足,造成冲洗水喷头容易堵塞滤改进措施:(1)提高真空过滤机的安装检修质量避免布冲洗不干净。将原设计滤布橡胶带冲洗水为新鲜水改为出现倾斜、张紧装置松紧不一;(2)定理清理自动纠偏装量探低压灰水,节约水资源同时灰水中含有一定量的分散剂,有头等,保证其灵敏、好用;(3)增加摄像头,远程监控加强巡利于清除滤孔堵塞延长滤布使用寿命。检,发现跑浆、跑偏现象及时处理(2)絮凝剂加入过量,富余的絮凝剂会使黑浆黏度增2.4下料管线堵塞结垢,下料不均布高Q,流动性下降堵塞滤孔使过滤效果降低,容易出现跑浆原设计一根下料管线经料浆布料器进入过滤机确保浆或滤饼含水量高的现象。料沿整个过滤机的宽度方向均匀布料。但在长期使用过程改进措施按照絮凝剂厂家提供的添加标准和实际使用中发现因下料管线、布料器结垢堵塞导致料浆偏喷,无法均摸索出的经验添加比例2.5mg/L,较为合适。同时根据实时匀布料,滤布容易跑偏跑浆。生产负荷做出添加量调整。改造措施:(1)改为两根下料管线,尽量保证布料器两边(3)原设计过滤机滤液进入研磨水槽作为磨机给水槽下料均匀;(2)定期冲洗下料管线;(3)将鱼尾形加料装置改用水这就导致研磨水池水部分进入沉降槽,研磨水池水主成溢流形加料中国煤化工要接收系统废水,含有大量的添加剂油污粉煤灰,添加剂2.5水环真CNMHG具有很强的表面吸附性吸附在固体颗粒的表面,进入沉降水环真空泵在土作时必须保让个断的供给冷却水,用作槽后一方面影响沉降槽的絮凝沉降,另一方面进入真空过滤冷却和补充泵内消耗的水。通过增加冷却水罐将水环真空山东化工SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY2015年第44卷泵排出的水降温循环利用,达到节水目的。改造如图2。排气进气冷却器气液分离罐水环真空泵脱盐水图2水环真空泵改造图2.6其他问题改造即使滤布有所跑偏,滤布围成的围堰深度也能防止侧漏。(1)原真空过滤机设计裙边为胶皮裙边,与橡胶带连接(3)进料端滤布漏料原因:滤布与改向辊压布辊、两侧为粘合,经常破裂,损坏需要停车检修更换。挡板形成一个围堰,进料量大,黑浆就会高出滤布围堰,从低改造措施将原来胶皮裙边取消,采用四氟板制作固定,点流出,造成物料损失,污染周围地面、设备,增加劳动量e一次性到位,不需要重复检修、更换。改进措施:(1)调节压布辊使其压紧滤布及橡胶带,增(2)滤布过窄稍许跑偏两侧挡板(裙边)不能有效折加滤布和胶带贴合力,尽量不让黑浆从压布辊处漏出来;(2)起滤布造成料液从挡板与胶带接缝处漏出(外漏)。一些浆在新增处理能力50m/h的过滤机上将改向辊与压布辊之液从滤布边被吸到胶带沟槽进入真空盒(内漏),严重的会堵间增加一调节辊以增大滤布的兜角(改造后兜角β>改造塞真空盒和接管。前兜角a),如图3所示。改进措施我们将滤布宽度由1300mm改为1360mm改向辊压布辊料改向辊调节辊压布辊料改造前改造后图3进料端改造图通过以上调整后,在滤布运行时物料很难从改向辊和压[J].中国石油和化工经济分析,2011(12):20-24布辊问的滤布漏出。现场环境明显改观增加进料量,从而[2]王伟德士古水煤浆加压气化装置问题探讨[门中氮提高了处理量。肥,2004(6):35-36.3总结[3]郑幼松聚丙烯酰胺类絮凝剂的现状与进展[J].山东化黑浆真空过滤系统是CE水煤浆气化装置黑水处理、灰工,2009,38(7):24-27.水回收单元的重要环节固液分离效果的好坏和运行周期的[4]周辉李灵娄伦武水煤浆气化细渣处理分析[长短,直接关系到系统的运行质量和周期。通过以上改进,化工设计通讯,2014,40(2):12-14运行效果大大改善。主要效果表现为:(1)滤布运行周期延5]李鹤DU型橡胶水平带式真空过滤机应用及改造长,由原来15天左右更换一次提高到45天更换一次;(2)滤[J].科技与企业,2012(1):158-161饼质量大大提高滤饼厚度始终保持在15m左右,并且处[6]孔德升,孙化祥狄成立多喷嘴气化沉降系统遇到的问于干燥状态;(3)过滤机跑浆现象大大减小,目前真空过滤机题及处理[J]化工生产与技术,2013,20(6):53-55几乎没有跑浆现象;(4)整体环境卫生大大提高过滤机厂房及运渣马路卫生比以前大大改善。(本文文献格式:鲍金源,高志刚,王秉贞GE水煤浆气化装参考文献置黑浆过滤系统技术改「T1山在T215,44(13):82-中国煤化工[1]王孝峰,蔡恩明.我国煤化工产业现状及发展趋势解析CNMHG