陕西长青能源化工有限公司 陕西宝鸡 721000
摘要:水煤浆加压气化渣水处理一般多采用四级闪蒸处理系统,高压闪蒸系统,低压闪蒸系统和两级真空闪蒸系统。四级真空闪蒸系统运行中最容易出现的问题就是真空闪蒸系统漏负压,四级真空闪蒸系统运行后期经常会因为真空闪蒸液位调节阀(LV1407)阀后变径和弯头磨损泄漏导致系统负压低,影响渣水处理系统的正常运行,严重时会导致气化系统被迫停车。因此,解决真空闪蒸液位调节阀阀后变径和弯头的磨损泄漏问题对整个气化生产和水处理长周期高效运行有重大意义。
关键词:真空闪蒸 负压 缓冲罐 磨损冲刷 相变
一、概述
在水煤浆加压气化渣水中,设置两级真空闪蒸罐的目的就是进一步将黑水中的有毒有害气体:如硫化氢,二氧化碳,一氧化碳等等解析出来,其次更重要的是降低黑水温度,使黑水变成灰水返回到气化,工艺水充分回收利用,即节能又环保。所以真空度如果低了,势必导和致整个水系统温度上升,有毒有害气体不能完全解析出去,装置里面的工艺水温度高,沉降槽里加的药剂絮凝剂没有效果,系统水质差等等问题出现。污染环境,而且存在重大安全隐患,温度升高的灰水烫伤操作人员的风险大大增加。系统热负荷持续增大,对整个运行系统产生非常严重的影响。
二、改进前运行情况
根据我厂渣水处理运行八年来的现状,对渣水真空度低很大原因是因为第一真空闪蒸罐液相到第二真空闪蒸罐的液位调节阀(LV1407)阀后管线漏,造成真空闪蒸真空度低的主要原因,因为介质都是含渣灰浆,对管线冲刷磨损严重,每次闪蒸系统运行一个月就开始出现漏点,因为此处(LV1407)设计为单阀门运行,没有备用阀门管线,所以无法进行切换隔离。一旦泄漏,在线贴补补焊风险很大,因为管线里面是负压,而且介质里面含有易燃易爆气体。所以我们只能用橡胶皮子包扎来处理,但此方法也不能长久,坚持几天会越漏越大,直至最后无法运行。
三、原因分析
由于闪蒸系统运行原理基本遵循减温减压,所以闪蒸系统中会产生大量的热量交换和相变现象,特别是闪蒸系统液位调节阀(LV1407)阀后管线会有剧烈的液体转换为气体的相变转换,因此会产生大量的气液混合体,汽蚀现象明显,再加上灰浆中含有大量的渣,在闪蒸作用下,渣的流速会变大,会对管线产生非常强烈的冲刷磨损,致使管线磨损破裂出现漏点,出现真空闪蒸负压不足。
四、改进的方法和过程
根据真空闪蒸系统液位调节阀(LV1407)阀后容易漏的问题进行了改造,将真空闪蒸上塔液相到下塔的管线程控阀真空闪蒸液位调节阀(LV1407)阀后的变径取消了,改进成为了一段导流管,导流管后面增加了缓冲罐,真空闪蒸液位调节阀(LV1407)阀后导流管中的介质进入缓冲罐后向下弯曲延伸一段,使介质里面的灰渣有效沉底在缓冲罐底部,缓冲罐底部会有大量的灰渣沉积,沉积的灰渣可以对流入缓冲罐的介质有很大的缓冲作用,灰渣的沉淀有效的减缓了介质的流速,减少了灰渣对缓冲罐内部的磨损和冲刷,弯头可以改变介质的流动方向,减少管壁的冲刷,同时将容易冲刷磨损的弯头处进行了加厚改造,使其强度增大,不容易磨损产生漏点,并且将弯头处放进了缓冲罐内部,这样即使出现磨损泄漏,外部还有缓冲罐,不会出现因为磨损漏点漏负压而导致真空闪蒸系统负压低。
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五、改进后的效果
经过这一年多的运行,我们明显感觉到的效果是:
1. 真空闪蒸液位调节阀后磨损泄漏明显减少。
2. 解决了渣水漏点补焊次数,降低了风险,减少了维修工的作业强度。
3. 保证了真空闪蒸的真空度正常,提高了灰水处理效果,降低了对设备管线造成的影响。
4. 解决了真空闪蒸负压不足,造成系统水温高,系统水质差,从根本上减少了有害气体硫化氢,一氧化碳等气体污染环境,消除了安全隐患。
5. 系统运行周期加长,没有再次出现因为真空闪蒸系统泄漏负压低而导致的停车。
六、结论
通过这次真空闪蒸系统第一真空闪蒸液位调节阀阀后的技术改进,第一真空闪蒸液位调节阀后加装了导流管和缓冲罐,取消了阀后管道变径,使原本在真空闪蒸液位调节阀阀后变径和弯头处产生的大量液体转换成气体的闪蒸转移到了缓冲罐,有效的防止了闪蒸产生的汽蚀作用对阀后变径和弯头处的磨损和腐蚀。基本解决了真空闪蒸液位调节阀后变径和弯头处经常容易磨损泄漏的问题。同时保证了真空闪蒸系统高真空度运行,真空闪蒸系统真空度高对灰水系统稳定运行有明显的优势。不仅能改善水质,避免设备管线结垢,还能有效降低对废水处理系统的影响。使系统运行更加安全、高效、环保、节能,对整个气化系统乃至水处理系统都有着意义重大的深远影响。
七、参考文献
【1】冯明艾,李建华,李庆春等,对煤气化闪蒸系统热交换效率提高的研究。当代化工研究,2017,(4):45-46