氣化爐開工黑水排放系統的製作方法
2023-06-19 08:40:36 2
本發明屬於水煤漿氣化技術領域，涉及一種氣化爐開工黑水排放系統。
背景技術：
在水煤漿氣化過程中，正常情況下，氣化爐出口的黑水排放到高壓閃蒸罐進行熱量回收和黑水濃縮，但由於開工時氣化爐壓力較低，黑水無法排往高壓閃蒸罐，通常是先排放到真空閃蒸罐，在氣化爐壓力升到1.0MPa左右再排放到高壓閃蒸罐，因此需要增加一條氣化爐到真空閃蒸罐的專用開工管線。但黑水排放到真空閃蒸罐會大量氣化，管道尺寸需要擴大很多，而且氣化爐距離真空閃蒸罐較遠，黑水中的固體容易沉積，造成管線堵塞，這樣既增加了投資，也增加了配管設計的難度。為了避免這種情況，簡化開工管線設計，需要設計一種經濟適用、簡單可靠的開工黑水排放流程。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種氣化爐開工黑水排放系統，解決了現裝置中氣化爐開工黑水排放流程過於複雜的問題。
本發明所採用的技術方案是：
一種氣化爐開工黑水排放系統，包括氣化爐1、高壓閃蒸罐2、碳洗塔3、激冷水泵4、激冷水過濾器5；所述的氣化爐1的黑水出口依次經第一切斷閥6、第一角閥7與高壓閃蒸罐2第一黑水進口相連，碳洗塔3的黑水出口依次經第二切斷閥24、第二角閥25與高壓閃蒸罐2的第二黑水進口連接，碳洗塔3的激冷水出口依次經第一球閥8、激冷水泵4、第一單向閥9、激冷水過濾器5與氣化爐1的激冷水入口連接；所述的碳洗塔3的冷凝液入口與高壓冷凝液入口管路19連接；在所述的氣化爐1的黑水出口與碳洗塔2的開工黑水進口之間設有與高壓閃蒸罐2並聯的開工管路，在所述的開工管路依次設有第二球閥10、流量計11、調節閥12、第二單向閥13，通過流量計11控制調節閥12的開度。
優選的，在所述的第一單向閥9與激冷水過濾器5之間的連接管路上設有至少一個球閥；進一步優選的，在所述的第一單向閥9與激冷水過濾器5之間的連接管路上依次設有第三球閥14、第四球閥15。
優選的，在所述的激冷水過濾器5與氣化爐1的連接管路上設有第五球閥16。
優選的，所述的開工管路的進水端和所述的氣化爐1與第一切斷閥6之間的連接管路連接。
優選的，在所述的第二球閥10與流量計11之間的連接管路上設有第六球閥17；進一步優選的，在所述的第二球閥10與第六球閥17之間設有第七球閥18。
優選的，本發明氣化爐開工黑水排放系統還包括衝洗水管路20，所述的衝洗水管路20的進水端與壓冷凝液入口管路19連接，衝洗水管路20的出水端與開工管路連接，在所述的衝洗水管路20上依次設有第八球閥21、盲板22和第九球閥23。進一步優選的，所述的衝洗水管路20的出水端與第二單向閥13出水口處的開工管路連接。
採用本發明所述的氣化爐開工黑水排放系統處理開工黑水的方法，步驟如下：控制碳洗塔3的壓力略小於氣化爐1的壓力，將氣化爐1開工黑水經開工管路排到碳洗塔3，待碳洗塔3的液位達到50％，開工黑水自碳洗塔3排出，依次通過激冷水泵4、激冷水過濾器5循環回到氣化爐1，再從氣化爐1經開工管路排出進入下一次循環，直到氣化爐1壓力升高到足夠使氣化爐1黑水排放到高壓閃蒸罐2，此時，關閉開工管路，將開工黑水排放到高壓閃蒸罐2進行處理。
在開工黑水循環過程中，一般維持氣化爐1、碳洗塔3的液位均在40-60％。
優選的，所述的碳洗塔的壓力比氣化爐的壓力小0.2MPa。
優選的，當氣化爐1壓力升高到1.0MPa時，關閉開工管路，將開工黑水排放到高壓閃蒸罐2進行處理。
進一步的，開工管路使用完畢後，以高壓冷凝液為衝洗介質，通過衝洗水管路對開工管路進行衝洗，防止管線堵塞；衝洗後，冷凝液進入碳洗塔，並隨著碳洗塔黑水排放到高壓閃蒸罐。
本發明系統能夠將氣化爐開工黑水改排放至碳洗塔，開工管路的管道尺寸也不需要變大，和現有技術相比，有益效果如下：
(1)開工時就使激冷水流量達到全流量，能更好地保護激冷環；
(2)在氣化爐在開/停車過程中，避免了來回導通和導盲氣化爐到真空閃蒸罐的盲板，大大減少了開工工作量，且該流程不需要擴大管道尺寸，降低配管難度，節省投資；
(3)在氣化爐短時間事故停車後，通過在氣化爐和碳洗塔之間設開工管路，使得氣化爐和碳洗塔的黑水通過開工線自循環，避免了氣化爐到真空閃蒸盲板的導通和激冷水與預熱水之間的切換，簡化了氣化系統的氮氣置換過程，節省了氣化爐連投時間，確保了氣化爐內的熱量不會因為投料準備工作時間過長而造成氣化爐溫度過低、影響連投；
(4)在碳洗塔給水閥堵塞或閥芯脫落的情況下，利用該開工管路將氣化爐黑水送入碳洗塔，使黑水在氣化爐與洗滌塔之間臨時自循環，維持氣化爐和碳洗塔的液位，減少碳洗塔補充的冷凝液量；
(5)在氣化爐到高壓閃蒸罐的角閥出現故障時，將氣化爐的黑水通過開工管路排到碳洗塔，通過洗滌塔到高壓閃蒸罐的黑水管線一起排到高壓閃蒸罐，使氣化爐與碳洗塔的黑水儘可能得到置換，避免氣化爐停車。
附圖說明
圖1是本發明氣化爐開工黑水排放系統的結構示意圖；
圖中，1-氣化爐，2-高壓閃蒸罐，3-碳洗塔，4-激冷水泵，5-激冷水過濾器，6-第一切斷閥，7-第一角閥，8-第一球閥，9-第一單向閥，10-第二球閥，11-流量計，12-調節閥，13-第二單向閥13，14-第三球閥，15-第四球閥，16-第五球閥，17-第六球閥，18-第七球閥，19-高壓冷凝液入口管路，20-衝洗水管路，21-第八球閥，22-盲板，23-第九球閥，24-第二切斷閥，25-第二角閥。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式對本發明的技術方案進行詳細說明。
如圖1所示，一種氣化爐開工黑水排放系統，包括氣化爐1、高壓閃蒸罐2、碳洗塔3、激冷水泵4、激冷水過濾器5；所述的氣化爐1的黑水出口依次經第一切斷閥6、第一角閥7與高壓閃蒸罐2第一黑水進口相連，碳洗塔3的黑水出口依次經第二切斷閥24、第二角閥25與高壓閃蒸罐2的第二黑水進口連接，碳洗塔3的激冷水出口依次經第一球閥8、激冷水泵4、第一單向閥9、激冷水過濾器5與氣化爐1的激冷水入口連接，在第一單向閥9與激冷水過濾器5之間的連接管路上依次設有第三球閥14、第四球閥15，在激冷水過濾器5與氣化爐1的連接管路上設有第五球閥16。在所述的氣化爐1的黑水出口與碳洗塔2的開工黑水進口之間設有與高壓閃蒸罐2並聯的開工管路，開工管路的進水端和所述的氣化爐1與切斷閥6之間的連接管路連接，在所述的開工管路依次設有第二球閥10、第六球閥17、流量計11、調節閥12、第二單向閥13，通過流量計11控制調節閥12的開度，維持氣化爐1、碳洗塔3的液位在50％。所述的碳洗塔3的冷凝液入口與高壓冷凝液入口管路19連接；所述的氣化爐開工黑水排放系統還設有衝洗水管路20，衝洗水管路20的進水端與壓冷凝液入口管路19連接，衝洗水管路20的出水端與第二單向閥13出水口處的開工管路連接，在所述的衝洗水管路20上依次設有第八球閥21、盲板22和第九球閥23。
在所述的第二球閥10與第六球閥17之間設有第七球閥18。
採用本實施例所述的氣化爐開工黑水排放系統，在氣化爐1開工工況下，關閉第一切斷閥6、第一角閥7，確保氣化爐1去高壓閃蒸罐2的管路處於關閉狀態，關閉第二切斷閥24、第二角閥25，確保碳洗塔3去高壓閃蒸罐2的管路處於關閉狀態，關閉第八球閥21、第九球閥23，盲板22導盲處於「盲」狀態，確保衝洗水管路20處於關閉狀態，打開第二球閥10、第六球閥17，控制碳洗塔3的壓力始終略小於氣化爐1的壓力0.2MPa，通過氣化爐1液位和黑水流量控制調節閥12的開度，使氣化爐1開工黑水經開工管路緩慢進入碳洗塔3，然後打開第一球閥8、第三球閥14、第四球閥15，第五球閥16，使開工黑水由碳洗塔3排出、經過激冷水泵4和激冷水過濾器5循環回到氣化爐1。當氣化爐壓力升高到1.0MPa左右足夠使氣化爐1黑水排放到高壓閃蒸罐2，此時，打開第一切斷閥6、第一角閥7，緩慢減小調節閥12的開度直至完全關閉，然後關閉第二球閥10、第六球閥17，使氣化爐1黑水排放到高壓閃蒸罐2進行處理。開工黑水使用完畢後，氣化黑水中含有的固體會在管線上沉積，造成管線堵塞或閥門堵塞，可定期打開第八球閥21、第九球閥23，盲板22導通，通過高壓冷凝液對氣化爐開工黑水管爐進行衝洗。
在氣化爐1停工工況，關閉第一切斷閥6、第一角閥7，關閉第二切斷閥24、第二角閥25，關閉第八球閥21、第九球閥23，盲板22導盲處於「盲」狀態，確保衝洗水管路20處於關閉狀態，打開第二球閥10、第六球閥17，控制碳洗塔3的壓力始終略小於氣化爐1的壓力0.2MPa，緩慢打開調節閥12，使氣化爐1黑水經開工管路排入碳洗塔3，然後打開第一球閥8、第三球閥14、第四球閥15，第五球閥16，氣化爐黑水自碳洗塔3排出、經過激冷水泵4和激冷水過濾器5循環回到氣化爐1，氣化爐1黑水在氣化爐1和碳洗塔3之間自循環。
在碳洗塔給水閥堵塞或閥芯脫落的情況下，關閉第一切斷閥6、第一角閥7，關閉第二切斷閥24、第二角閥25，關閉第八球閥21、第九球閥23，盲板22導盲處於「盲」狀態，打開第二球閥10、第六球閥17，打開調節閥12，使氣化爐1開工黑水經開工管路緩慢進入碳洗塔3。
在氣化爐1到高壓閃蒸罐2的第一角閥7出現故障的情況下，關閉第一切斷閥6，關閉第八球閥21、第九球閥23，盲板22導盲處於「盲」狀態，打開第二球閥10、第六球閥17，打開調節閥12，使氣化爐1開工黑水經開工管路緩慢進入碳洗塔3，同時打開第二切斷閥24、並將第二角閥25打開至100％開度，使氣化爐黑水也通過第二角閥25來排放，最大程度緩解維持氣化爐液位的壓力。
顯然，本發明優化了氣化爐開工階段黑水排放工藝流程，其在氣化爐的開車、停車、氣化爐連投及事故狀態下的使用極具優勢，不僅能夠大大的降低工作量，而且最大程度的保持裝置的穩定生產，同時開工線還能防止裝置正常運行狀態下的管線或閥門的堵塞，保證生產的平穩運行和產品質量。