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初冷器运行中存在的问题及解决措施


        横管式煤气初冷器的水管直径为56-63mm, 当煤气处理量相同时, 比立管式初冷器需台数少, 占地面积小, 而冷却流速可达一汀, 给热系数高达飞℃ , 又因煤气全部由上往下与喷洒液并流, 喷洒液对密集的管排可以充分地冲刷清洗, 此外, 冷却水管在整个冷却断面上的密集分布, 可使煤气流产生强烈湍动, 能提高传热效率, 同时, 由于煤气流垂于水管流动, 可有效地将焦油雾和水雾冷凝分离出来, 横管式煤气初冷器其冷却和除蔡效果都优于立管式初冷器。横管式煤气初冷器在使用过程中, 也暴露出一些问题, 一是横管煤气初冷器管间堵塞严重, 设备阻力大严重影响了煤气系统的稳定运行, 二是设备结垢腐蚀速度快, 换热效果差, 水耗增加, 设备洗蔡效果差。
        1.横管初冷器出现堵塞的原因分析
        1.1炼焦配煤细度大
        由于炼焦煤源的紧张, 为充分开发利用煤资源,捣固焦生产越来越广泛, 炼焦配煤的细度提高到以上, 特别捣固生产出现异常时, 大量煤粉随荒煤气进人横管式初冷器, 与蔡微晶一起被焦油勃结而生成粘稠不宜流动的结合体, 这种结合体最终导致横管初冷器管间堵塞。
        1.2焦炉无烟装煤高压氨水压力高
        焦炉采用高压氨水无烟装煤, 其压力越高氨水雾化喷洒效果越好, 而集气道产生的负压也就越大,荒煤气夹带的粉尘也就越严重, 在负压管线内生成煤粉焦油为组分的勃结物随煤气沉积在冷却管间,造成设备阻力上升。民生煤化公司一护炉采用高压氨水喷洒无烟装煤, 氨水压力在一, 与一夕炉配套的初冷器相比, 其前者配套的鼓风二段初冷器阻力和初冷器前负压管线阻力上升都较后者快。
        1.3 循环焦油喷洒且不足, 设备喷淋密度小
        横管式煤气冷却器不仅肩负煤气的冷却, 还有开工后产生了以下一些问题饱和器内的水平衡遭到破坏, 经常出现饱和器母液满流、饱和器内母液局部碱性使母液变色等情况, 母液温度高达℃ , 这些现象不仅加剧了饱和器和各管道的腐蚀, 而且影响了硫钱的质量。除酸器后煤气温度增加, 终冷工序热负荷加大, 后道工序生产条件被恶化。蒸氨工序开工前饱和器煤气温度为一℃左右, 开工后饱和器后煤气温度为℃。由于剩余氨水缺少必要的除油设施, 各种设备和仪表堵塞现象严重。开工不到两个月, 氨水换热器及一、二段换热器就发生了堵塞, 塔底液位计也因为堵塞没能显示。这些问题出现后, 通过认真分析, 不断的摸索,采取了一些有效措施合理适用蒸汽的耗量, 调整氨汽进饱和器阀门的开度和分缩器循环冷却水的使用量。调整后, 生产逐步达到了正常的工艺要求, 产品质量、硫钱产量, 蒸汽使用量等这些指标均得到显著的改善。根据鼓风冷凝工段带来的焦油较多的问题制定了焦油放空制度, 同时对鼓风冷凝工段剩余氨水的静置时间提出了要求。采取这些措施后, 硫铁工序的生产取得了很好的成绩整改前蒸汽使用量一般为一八, 现蒸汽使用量仅为曲, 硫钱的产率也由六月份的上升为现在的左右。
        另外一方面, 后道工序的生产也得到了很大的改善由于蒸汽的使用量变小、循环冷却水的使用量也较低, 分缩器后的氨汽温度大大降低, 母液的温度和除酸器后煤气温度也恢复了正常, 为终冷、粗苯等工序的生产创造了有利条件。循环液洗蔡、吸蔡除蔡的功能, 对于横管初冷器, 煤气与喷洒液并流, 随着煤气温度的降低, 冷凝喷洒液的温度也随之降低, 蔡在喷洒液中的溶解度随温度的降低不断增加, 因而, 冷凝喷洒液与煤气并流冷却的过程中, 对煤气中的蔡始终有较高的吸收推动力。据资料介绍, ℃以上时蔡几乎不从煤气中析出, 当低于℃时将会大量析出, 横管初冷器一般分三段,下段用低温水冷却, 在下段有大量的蔡析出, 这需要大量的焦油量冲刷溶解吸收, 如设备喷淋量小, 将达不到冲刷吸收的效果, 易造成冷却器下段的堵塞, 民生煤化公司终冷洗蔡塔一年生产出口焦炭, 由于配煤挥发分低, 结焦时间和炉顶空间温度控制较高, 初冷轻焦油量少, 给生产操作带来一定难度,致设备阻力上升至刃以上, 要求小于, 对上、中、下三段阻力进行检测, 发现其阻力主要集中在下段, 为一粼心, 打开下部人孔开泵运行观察, 下段管间堵塞较严重, 喷洒液出现偏流。
        1.4喷洒液质差
        对于全横管式冷却器, 其喷洒液为焦油和氨水的混合液, 需要求焦油的含水为土, 以保证喷洒液的流动性而对于轻焦油洗蔡及二段煤气间接初冷联合工艺系统, 保证横管初冷器的冷却、洗蔡效果, 必须保证轻焦油质量要稳定, 因而要加强轻焦油补放系统的操作, 控制补油、放油的数量, 降低轻焦油的含水量, 否则, 轻焦油含水量高会造成冷却水分富集于循环液中, 降低轻焦油溶蔡、洗蔡的能力,从而造成蔡沉积, 增加设备阻力。
        2. 设备的结垢和腐蚀原因2.1控制冷却介质入口温度, 降低冷却器的热负荷
冷却温度直接影响设备的结垢腐蚀, 冷却水流速一定时, 水温越高, 垢沉积速度越快, 特别是换热器的壁温较高处, 或局部产生过热部位, 都会促使水中微晶盐类的结晶过程发生温度高, 水中物质的扩散系数增大, 虽然溶解氧的浓度降低, 但在℃以下氧扩散到金属表面的速度增加造成的设备腐蚀与氧的浓度降低减少的腐蚀相比, 前者起着主导作用。
        2.2 冷却水质差
        冷却水的硬度大, 对于含沙量高, 含杂质多的冷却水, 冷却管的水缓区有大量的泥沙沉积, 造成粘泥生长, 冷却管内形成污垢, 从而形成垢下腐蚀。
        2.3冷却水压力不稳
冷却水量不足时, 易造成冷却水出口温度高, 导致设备结垢。
        3. 采取的措施
        3.1 严格控制焦炉操作指标
        对于顶装煤, 焦炉配煤细度控制在土对于焦炉捣固生产, 在保持焦炭强度和炭化室装煤不塌陷的情况下, 近可能地降低人炉煤的细度在以下稳定氨水压力, 一般高压氨水压力小于, 为此, 对高压氨水泵进行变频调速改造, 能有效地缓冲不装煤时氨水泵的的出口压力, 民生煤化公司一护炉高压氨水泵未进行变频调速改造前,氨水压力一直在一间波动, 后高压氨水泵进行变频改造, 泵出口压力稳定在一之间, 有利于焦炉和煤气系统的稳定运行。
        3.2 制定横管式煤气初冷器清扫制度
        横管煤气初冷器的清扫, 冬季一月一次, 热氨水清洗, 停冷却水和煤气, 引冷凝剩余氨水喷洒, 氨水温度不低于℃ , 并保持充足的氨水喷洒量, 循环清洗一, 期间适当补充更新氨水, 三个月一次热煤气清扫, 热煤气保持℃ , 清扫夏季由于大气温度高, 可三个月一次热氨水清洗。
        3.3 增加焦油循环槽的排渣手段
        焦油循环槽长期使用, 底部沉积蔡、煤粉等杂质, 这些杂质在循环过程中逐步带人系统并沉积管间, 于是在制作冷凝液槽时, 将槽底制作成斜底, 并安装一排渣泵, 定期排出油渣, 改善循环液的质量。
        3.4 冷却器前气液分离器顶安装喷洒装置
        在气液分离器顶引人氨水焦油冷凝液喷洒, 利用焦油雾与煤气的附着力, 减少煤粉带人冷却器, 解决煤粉和油渣堵塞的问题。
        3.5 把好设备选型关
        保持循环液泵的喷洒量和喷头的雾化程度, 一般横管式煤气初冷器的喷淋密度设计要求不低于飞, 以保证充足地洗液冲刷。
        3.6 对冷却用水进行水质稳定处理
        含沙大的水质应安装除沙装置, 可根据生产实际状况增设除沙罐或过滤装置为防止设备的结垢和腐蚀, 对循环冷却用水追加阻垢缓蚀剂和杀菌灭藻剂, 也可安装静电处理仪, 对冷却用水进行稳定处理对开路冷却用水出口温度达到结垢区时, 可在设备水进口安装静电处理仪, 由高压静电使水分子极化, 达到阻垢防腐的目的。
        3.7 控制好冷却出水温度
        鲁西南水质为高硬高碱水, 硬度在碎外以计, 水温在℃时已进人水结垢区, 因而, 设备选型应与冷却介质的大小相匹配不宜过大,反之, 换热面积偏大, 冷却水用量降低, 从而导致水出口温度高设备结垢。
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初冷器运行中存在的问题及解决措施 2018-7-27 本文被阅读 1724 次
 
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