洗涤塔排水管线堵塞原因分析及解决措施

摘要：简要介绍了粉煤加压气化工艺，结合气化系统实际运行过程中经常出现的洗涤塔排水管线堵塞问题，从工艺流程及管道布置等方面进行了原因分析，并对气化系统安全、稳定运行的影响因素进行了阐述，针对性地提出了解决措施，确保气化系统长周期、安全、稳定运行。

关键词：粉煤加压气化工艺;洗涤塔;排水管线;管线堵塞。

1工艺流程

粉煤加压气化技术是煤炭清洁利用的核心技术之一，目前国内采用的无论是干粉加压气化技术还是水煤浆气化技术，都会在粗合成气内夹带大量的煤灰，造成后续单元的积灰或堵塞。洗涤塔为合成气提供了足够的水浴和气液分离空间，洗涤塔内有下降管、上升管、升气罩、降液管、四层冲击式塔板。合成气沿下降管进入洗涤进行水浴除尘洗涤，夹带的细灰在洗涤塔水浴中与水充分接触而被除去，合成气向上穿过水层，沿下降管和上升管的环隙向上经过升气罩折流后，穿过四层冲击塔板 ，再次被高压工艺冷凝液洗涤除去残余的细灰，利用洗涤塔内部折式塔板的气液相传质作用，使合成气中的固体颗粒分离出来，达到洗涤合成气的效果，除水、除灰后的合成气送入净化合成工段，作为合成甲醇或合成氨的原料气；合成气洗涤后产生高含固量的黑水，排放至闪蒸及沉降系统处理后循环使用。在生产运行过程中， 洗涤塔的外排黑水管线在气化炉投料后或运行一段时间后经常出现堵塞现象，严重影响气化炉系统安全、稳定、长周期运行。

气化炉系统正常工况条件下，为确保水质稳定，减少对激冷水过滤器、气化炉激冷环的堵塞，需要将洗涤塔底部积渣连续排出，送至渣水工段。实际运行中由于气化炉系统连续运行时间较长，基本都是200天以上才检修清灰一次，长时间运行进一步增加渣水系统管线的堵塞概率，闪蒸系统易积灰结垢严重。特别是高闪角阀14FV0005，由于阀芯通径小，一方面角阀本体积灰结垢较快；另一方面则是碳洗塔外排黑水至高闪的管道弯头较多，碳洗塔锥部和管道内部垢片脱落，也极易堵塞14FV0005角阀阀芯。

一旦出现14FV0005角阀堵塞，则碳洗塔外排黑水至高闪不通，碳洗塔锥部积灰垢片就无法排出，碳洗塔内部积灰就会加剧，造成出碳洗塔合成气因无法充分洗涤而带灰，不仅制约航天炉安全长周期稳定运行，而且还会增加停车后检修碳洗塔清灰的难度。洗涤塔的排黑水管线在气化炉投料后经常出现堵塞现象，严重影响气化炉系统安全、稳定、长周期运行。

2运行主要问题

在气化炉系统开车初期，洗涤塔底部沉积的细灰因排水管线堵塞而无法顺利排出，导致细灰在洗涤塔底部积累。积累的细灰随激冷水管线进入激冷水过滤器和气化炉激冷环，在系统的连续运行过程中，不仅会引发激冷水过滤器和激冷环的堵塞，还会加剧管线的冲蚀，严重影响了气化炉系统的安全、稳定和长周期运行。

3原因分析

分析洗涤塔排水管线堵塞的原因为：

（1）气化炉烘炉过程中及投料后，系统温度上涨，管线、设备内壁上结垢形成的垢片受到温度变化、热胀冷缩，部分出现脱落;脱落后的垢片无法及时排出，造成洗涤塔排水管线堵塞。

（2）气化炉投料后，系统升压需要一定时间，初期因系统压力较低，加至洗涤塔排水至渣水工段管线弯头较多且存在位差，合成气洗涤后产生高含固量的黑水无法及时排出，在洗涤塔底部积累后导致洗涤塔排水管线经常出现堵塞。

（3）洗涤塔至高闪管线的高闪角阀14FV0005由于阀芯通径小，一方面角阀本体积灰结垢较快；另一方面则是碳洗塔外排黑水至高闪的管道弯头较多，碳洗塔锥部和管道内部垢片脱落，也极易堵塞14FV0005角阀阀芯。

4解决措施

（1）在洗涤塔排水管线较低位置处增加去捞渣机排水管线及阀门，在气化炉开车过程中及投料后系统压力较低时，间歇打开至捞渣机排水阀门，使洗涤塔排水通过此管线进行间歇性排放，确保脱落垢片及积灰可以顺利排出，不在洗涤塔底部积累。为防止气化炉系统正常运行过程中此路管线意外打开，在气化炉投料正常后及时关闭手阀，并在禁动牌。

（2）洗涤塔排水管线14FV0005角阀前端增加一路来自高压灰水管网的冲洗水（6.0MPa左右）。在气化炉投料成功后，系统升压前，打开此路冲洗水，对洗涤塔排水至高闪工段管线进行冲洗，确保洗涤塔排水至高闪工段管线内通畅，在洗涤塔排水正常排入高压闪蒸罐（V1401）后，关闭此路冲洗水。

（3）增加洗涤塔锥部去临时渣池管线及阀门，常压时排除锥部够片，当气化炉系统压力升至1.0MPa及以上时严禁打开。

图为洗涤塔去高闪流程及部分技改图

5结语

气化系统洗涤塔排水管线是气化系统运行的关键管线，其运行状态直接影响整个气化系统的运行。气化系统洗涤塔排水管线的正常运行是气化炉系统安全、稳定、长周期运行的重要保障。针对洗涤塔排黑水管道频繁堵塞的问题，深人分析了堵塞的原因、部位及垢片特性等关键因素，并提出了针对性的解决措施。彻底解决了洗涤塔排水管线堵塞对气化系统安全稳定运行的负面影响，大大提升了气化系统的安全、稳定运行周期。该改造在确保生产工艺流程与工艺指标控制不变的同时，在持续利用率和一次性改造成本上展现出明显优势，实现了经济效益与生产效率的双重提升。

参考文献

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