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焦化系統余熱鍋爐爐水循環再利用的實踐

放大字體  縮小字體 發布日期:2021-09-07  作者:王福興 李東虎 付獻勇  瀏覽次數:8942
 
核心提示:摘 要:分析干熄焦余熱鍋爐排污水、上升管余熱鍋爐排污水、干熄爐水封廢水和焦爐水封廢水的水量和水質,提出了干熄焦、上升管余熱鍋爐爐水綜合循環回收利用技術,并應用于某廠的焦化系統,不僅提高了焦化系統的水循環效率,且干熄率提高了 2%。 關鍵詞:干熄焦;上升管;余熱鍋爐;節能能源;介質
 焦化系統余熱鍋爐爐水循環再利用的實踐

王福興  李東虎  付獻勇

(邯鋼邯寶焦化廠)

摘 要:分析干熄焦余熱鍋爐排污水、上升管余熱鍋爐排污水、干熄爐水封廢水和焦爐水封廢水的水量和水質,提出了干熄焦、上升管余熱鍋爐爐水綜合循環回收利用技術,并應用于某廠的焦化系統,不僅提高了焦化系統的水循環效率,且干熄率提高了 2%。

關鍵詞:干熄焦;上升管;余熱鍋爐;節能能源;介質

邯鋼邯寶焦化廠主體工程是邯鋼新區220萬t/a焦化系統工程,焦爐4x42炭化室高7. 0m, 年產焦炭209. 1萬t,產焦量23. 725t/h。配套的干熄焦裝置,處理能力2xl40t/h,相應配套干熄焦鍋爐和抽汽凝汽式汽輪發電機組。當干熄焦裝置年修或出現故障時,利用新型濕法熄焦系統作為備用。干熄焦鍋爐及兩座15t/h上升管荒煤氣余熱回收鍋爐的投產節能效果明顯。

1現狀

目前干熄焦生產過程中所產生的發電冷凝水全部回收利用,但干熄焦、上升管余熱鍋爐排污水、蒸汽疏水等未經回收利用直接排入地溝;焦爐上升管、地下室煤氣水封、干熄焦水封槽循環廢水等未經處理,直接排入焦爐兩端濕熄焦沉降池,排放總量大,生產中被迫實施濕熄焦作業。自國家《環保法》實施以來,對焦化廠節能減排提出更高要求,焦化廠面臨節能降耗、環保的雙重壓力,鍋爐爐水綜合回收利用亟待解決。

1.1余熱鍋爐排污水

(1)干熄焦余熱鍋爐排污水

為保證鍋爐爐水質量,干熄焦余熱鍋爐采用爐內加藥和排污兩種方法。排污方式采用連續排污和定期排污相結合,連續排污量一般為蒸發量的1% -2%,單座鍋爐連續排污量為1.2t/h;鍋爐定期排污每4h—次,定排量約2t/d,水溫75 ~90℃,鍋爐排污水通過地溝排至雨水管道,未進行有效利用。

(2)上升管余熱鍋爐排污水

2座焦爐上升管余熱鍋爐于2017年相繼建成投產,為保證爐水質量,采用爐內加藥和排污兩種方法。排污方式也采用連續排污和定期排污,單座上升管余熱鍋爐排污量約0.5t/h,鍋爐排污水通過焦爐機側地溝排至雨水管道,未進行有效利用。

1.2干熄爐水封廢水

干熄焦水封用水均引用循環水,經加壓泵打壓至爐頂供三座水封使用。通過水封溢流管匯經沉淀槽,沉淀后排至焦爐兩端的濕熄焦沉降池, 排水量約為2t/h。循環冷卻水水質差、雜質多,水封內壁結垢腐蝕現象嚴重,使用壽命大大降低,水封更換檢修時間長,嚴重制約干熄焦正常生產。

1. 3焦爐水封廢水

4座7m焦爐上升管水封水源為循環水,排水量共計約2t/h,由爐頂排水管引至焦側軌道排水溝內,匯聚至爐兩端的濕熄焦沉降池。4座焦爐地下室水封水和沖洗地下室積水,排水量約lt/h,全部匯入地下室水坑,由水泵定期抽入焦側軌道排水溝內,匯聚至爐兩端的濕熄焦沉降池。

上述干熄焦、焦爐水封廢水均匯聚進入焦爐兩端濕熄焦沉降池,排水量約為5t/h。在干熄焦正常生產時,濕熄焦沉降池水位增長過快,不得不安排濕熄焦作業,水封槽因循環水質較差,腐蝕損壞較快,至少每年更換一次,嚴重制約焦化廠清潔、環保、穩定生產。

2余熱鍋爐爐水綜合利用實施方案

干熄焦、上升管余熱鍋爐給水采用優質除鹽水,鍋爐排污水明顯優于循環冷卻水,具有無雜質、無腐蝕、水質好等優點,水質對比如表1。 因此,優質鍋爐排污水代替循環水作為焦化廠部 分水封等設備(干熄焦、焦爐水封等)的循環冷卻水,不僅避免優質鍋爐排污水外排浪費,還將極大提升水封槽等設備的使用壽命。

圖片1 

干熄焦、焦爐上升管水封水及地下室水封回水均排入兩系統熄焦池,排入量約為4t/h。由于熄焦水含有大量焦粉污泥,對生物污泥產生破壞性影響,因此,生物水處理無法接受熄焦水。在正常生產過程中,干熄率提高,備用濕熄焦使用頻率降低,熄焦池水無法正常消耗,長期處于高位運行,尤其是下雨天極易造成熄焦水外溢。熄焦池水含酚、氤等有害物質種類較多,屬于危險廢棄物,已經納入環保監測范圍,嚴禁未經處理外排至雨水管道。經過反復論證,決定從鍋爐排污水回收利用入手,破解這一生產難題。

2.1上升管余熱鍋爐排污水綜合利用

上升管余熱鍋爐給水是除鹽水,水質好,對設備管道無腐蝕,鍋爐排污水與循環冷卻水相比,不會造成設備結垢。為有效利用鍋爐排污水,同時減少焦爐上升管水封用水,在兩個系統焦爐端部增設高位水箱(容積為20m3) , 2個上升管余熱鍋爐處增建儲水吸水井和加壓裝置,鍋爐排污水排至吸水井,經加壓后送至高位水箱, 供焦爐上升管水封使用,水封回水經過多級凈化后流入吸水井,再送至高位水箱供焦爐水封循環使用,具體流程見圖1。

圖片2 

2.2干熄焦余熱鍋爐排污水綜合利用

干熄焦鍋爐排污水與循環冷卻水相比,水質好、無雜物、無腐蝕,不會造成設備結垢。為有效利用鍋爐排污水,同時減少干熄爐水封用水,為2個干熄焦增建儲水吸水井和加壓裝置,鍋爐排污井處設置抽水泵,兩臺加壓泵開一備一,經加壓至干熄爐頂水封使用,水封溢流水流至多級凈化裝置,經凈化后水抽至吸水井循環使用,每個沉淀池底部設置排污管道。由于上升管余熱鍋爐排污量小(約lt/h),不能滿足焦爐上升管水封及焦爐地下室煤氣水封使用,經測算,將干熄焦鍋爐吸水井和上升管鍋爐吸水井聯通,能滿足焦爐水封水供應,具體流程見圖2。

圖片3 

2. 3化產水站及熄焦池改造

將干熄焦吸水井、上升管余熱鍋爐吸水井與化產水站聯通,干熄焦、焦爐水封回水經多級凈化池凈化,濁度由50mg/L降至20mg/L,硬度為0,C1低于4mg/L,優于化產水站水質,所有鍋爐排污水、水封回水不再匯集至熄焦池。當上升管余熱鍋爐吸水井水位高時,開啟抽水泵向化產水站供優質鍋爐水,切斷熄焦池與水處理連接,避免劣質熄焦水進入水處理。特定條件下(干熄焦年修或定修),開啟控制閥門向熄焦池補鍋爐排污水或者開啟原有補水閥,進行濕熄焦作業,年可提高干熄率2%。

3結語

自余熱鍋爐爐水綜合回收利用實施以來,避免了因濕熄焦沉降池水位高而被迫濕熄焦作業的情況發生,干熄焦干熄率提高了 2%,同時干熄爐、焦爐水封用水均采用鍋爐優質水源,大大減小水封結垢的可能性,有效延長水封使用壽命, 化產水站每日還可增加3. 42t/h優質爐水補入, 減少相應的循環水補充,有效提升了水站循環水水質,降低化產水耗,取得了良好的效果。

 
 
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