初冷器工藝改進(jìn)

1 工藝簡(jiǎn)介

經(jīng)循環(huán)氨水噴灑后溫度高達80℃的煤氣，從初冷器頂部進(jìn)入，經(jīng)過(guò)三段冷卻，從初冷器底部排出，進(jìn)入電輔。I段冷卻水采用循環(huán)水（冬季采用采暖水），II段冷卻水采用循環(huán)水，III段冷卻水采用制冷水。被冷卻的煤氣和冷卻水通過(guò)冷卻水管壁間接傳熱，煤氣走管內，冷卻水走管間。

從焦油氨水分離槽中部分離出含油為40～60％的混合液，對初冷器進(jìn)行不間斷噴灑，用于清除附著(zhù)在管壁的焦油和萘，噴灑后的液體通過(guò)液封進(jìn)入冷凝液槽。

2 影響初冷器換熱效果的因素

2.1 設備方面

2.1.1初冷器冷凝液泵不能滿(mǎn)足工藝要求

冷凝液槽匯集了初冷器、電捕排液、小冷凝液槽及蒸氨液下槽液體，在日常生產(chǎn)操作過(guò)程中，若提高初冷器的混合液噴灑量，冷凝液泵達不到使用要求，尤其在清洗初冷器Ⅰ段噴循環(huán)氨水時(shí)開(kāi)雙泵仍要控制噴灑量。

2.1.2 初冷器Ⅱ段入口DN600蝶閥關(guān)不嚴

初冷器Ⅱ段入口DN600蝶閥關(guān)不嚴，在清洗初冷器時(shí)為防止水箱蓋因壓力過(guò)大出現漏水現象，需要把初冷器出口截門(mén)也需稍開(kāi)，這樣就造成了在清洗初冷器的過(guò)程中，清洗溫度只能達到60℃左右（規程要求清洗溫度≥80℃），導致初冷器清洗效果較差。

2.1.3 初冷器所需混合液量不足

二區混合液泵設計量程為60m3/h，向每臺初冷器提供使用10―15 m3/h的混合液量，但在實(shí)際操作過(guò)程中，混合液泵不但供本區域三臺初冷器提供混合液，還需對東初冷區域三臺初冷器提供混合液，導致初冷器混合液量不足。

2.1.4制冷機使用效果不理想

制冷機在投入使用時(shí)冷凍水溫度均為11℃左右，到2011年，冷凍水溫度均為15℃左右，現在，冷凍水均溫更是達到20℃左右，雖然在制冷機保養過(guò)程中，對制冷機管道進(jìn)行了清洗，且補充了部分溶液，但使用效果仍不理想。

2.2 工藝操作方面

2.2.1初冷器清洗效果不理想

現初冷器清洗方式為：關(guān)閉煤氣出入口截門(mén)、循環(huán)水出入口截門(mén)（放空水）、打開(kāi)初冷器頂部放散后初冷器內通蒸汽、噴灑混合液（先Ⅱ段，再Ⅲ段，后Ⅰ段噴灑氨水）。

這種清洗方法雖然將大部分橫管上的萘、焦油等清除，但在清洗過(guò)程中也存在混合液量不足，混合液噴灑不均勻及泄壓現象導致橫管上的焦油垢不易清除。而且由于初冷器Ⅲ段水溫低，日常使用過(guò)程中也不噴灑混合液，隨著(zhù)使用時(shí)間的延長(cháng)，橫管上易形成硬質(zhì)焦油等，在清洗過(guò)程中若僅僅噴灑混合液很難清除硬質(zhì)焦油，造成初冷器清洗效果不佳。

2.2.2初冷器混合液質(zhì)量不穩定

焦油氨水分離系統的主體設備為三個(gè)焦油渣分離器，兩個(gè)焦油氨水分離器。汽液分離器分離下來(lái)的焦油、氨水和焦油渣一起進(jìn)入焦油渣分離箱，通過(guò)分離箱入口的篩鼓除去焦油渣，除渣后的焦油氨水，由器上部進(jìn)入焦油氨水分離槽，在此焦油與氨水根據比重差進(jìn)行分離，焦油沉到容器錐形底部，而氨水積集在容器上部，氨水經(jīng)溢流通過(guò)旁通管流入分離槽外循環(huán)氨水槽，多余氨水經(jīng)外室滿(mǎn)流管滿(mǎn)流至剩余氨水槽。錐底焦油通過(guò)斜插入錐底的焦油管壓入焦油溢流瓶進(jìn)入焦油中間槽，錐底的的渣子及重質(zhì)焦油，則通過(guò)重質(zhì)焦油泵抽送到焦油渣分離箱進(jìn)行再除渣。焦油氨水分離槽內分界面上的乳化物即混合液，由該處引出的混合液通過(guò)混合液泵送到初冷器的殼程內進(jìn)行噴灑，以清除掛在冷卻管外壁的焦油、萘的粘結物，從而保證初冷器保持高度的冷卻效率。

通過(guò)對混合液質(zhì)量取樣分析，發(fā)現混合液質(zhì)量波動(dòng)較大，混合液含油高達80，低時(shí)到20，（規程要求40―60），不能很好的保持在一相對穩定的范圍，而且混合液內含細焦油渣較多，造成初冷器混合液噴淋管經(jīng)常發(fā)生堵塞的現象。

通過(guò)檢查發(fā)現造成混合液質(zhì)量不穩定的主要因素（不考慮配煤比及煉焦生產(chǎn)的影響）主要為焦油氨水分離槽液面波動(dòng)的影響：由于區域內兩個(gè)焦油氨水分離槽采用并聯(lián)使用，混合液、焦油從兩個(gè)槽子均抽取，底部重質(zhì)焦油每24小時(shí)交替倒槽抽取。初冷器混合液的調節主要靠崗位工現場(chǎng)察看兩個(gè)槽內焦油液面高度，通過(guò)焦油液面的高低來(lái)調節混合液質(zhì)量，當崗位工對重質(zhì)焦油泵倒槽或日常檢查調節焦油液面不及時(shí)，就會(huì )造成焦油液面波動(dòng)而使混合液質(zhì)量不穩定

造成混合液含有細焦油渣多的主要原因是渣箱滾筒口徑大，且進(jìn)入渣箱的焦油氨水流量大、流速快，細焦油渣顆粒來(lái)不及沉淀到底部就被帶入焦油氨水分離槽，再由焦油渣泵打入渣箱，反復循環(huán)，后通過(guò)混合液泵打入初冷器，造成混合液管堵塞。

2.2.3初冷器換熱效果差

通過(guò)分析在初冷器長(cháng)期使用循環(huán)水過(guò)程中，循環(huán)水內污泥、涼水架掉落填料、塑料袋及管道本身產(chǎn)生的銹皮等雜物堵塞在水箱蓋和橫管內，造成循環(huán)水流量的降低和初冷器橫管換熱效果的變差。

檢查初冷器Ⅱ段入口水箱蓋發(fā)現雜物較多（主要為塑料袋、塑料片、銹皮等），這不僅影響到循環(huán)水量，同時(shí)也造成橫管換熱效果較差。在對初冷器Ⅰ段進(jìn)行檢查時(shí)發(fā)現，由于進(jìn)入Ⅰ段荒煤氣溫度較高，導致出水溫度較高，尤其1#初冷器Ⅰ段（由于離泵較遠），頂部三層已被碳酸鈣堵死。已無(wú)換熱效果

3 采取措施：

山東博宇重工設備技術(shù)專(zhuān)家通過(guò)對初冷器換熱效果差的分析，研究出以下初冷器工藝改進(jìn)措施。

3.1 設備改造

更換一臺量程為100 m3/h的混合液泵，同時(shí)對各臺初冷器安裝混合液流量表，保證各臺初冷器所需的混合液量。利用清洗初冷器的時(shí)機，逐臺對各初冷器的Ⅱ段入口DN600蝶閥進(jìn)行更換，保證了清洗初冷器時(shí)的溫度。對管道走向進(jìn)行改造，將電捕排液、小冷凝液槽及蒸氨液下槽液體直接打入渣箱，冷凝液槽只進(jìn)入初冷器的排液，保證冷凝液泵達到要求。聯(lián)系制冷機廠(chǎng)家，對蒸汽雙效溴化鋰制冷機進(jìn)行保養，對溴化鋰溶液全部進(jìn)行更換，對管路進(jìn)行清洗，并對制冷機所需蒸汽系統警醒改造，保證證冷機所需蒸汽量，使冷凍水溫度保持在12―15℃的范圍內。

3.2 改變初冷器清洗方式

為防止混合液噴灑不均勻（混合液量不夠，導致噴灑管前半部分泄壓，造成初冷器后半部分清洗效果不好），在清洗初冷器時(shí)混合液噴灑管開(kāi)兩根，清洗一段時(shí)間后再開(kāi)另兩根，進(jìn)行交替清洗。在清洗Ⅲ段過(guò)程中，現階段采取加大三段的清洗時(shí)間（由3小時(shí)延長(cháng)至6小時(shí)），利用初冷器檢修時(shí)對初冷器Ⅲ段上部（可借用噴灑管口）做滿(mǎn)流口引至初冷器液封，將混合液通入至滿(mǎn)流口位置，然后通入蒸汽加熱。

3.3 改變焦油氨水分離槽的使用

將焦油氨水分離槽由并聯(lián)使用改為串聯(lián)使用，焦油氨水混合液先進(jìn)入西焦油氨水分離槽，焦油、氨水經(jīng)過(guò)分離后分別經(jīng)過(guò)各自連通管壓入東槽，混合液，焦油由原來(lái)的兩槽均取改為單槽壓取，利用焦油氨水分離槽頂部的焦油液位調節裝置及溢流瓶外套筒的高度的調節，將兩槽焦油液位保持在相對穩定的范圍內，從而實(shí)現了混合液由原來(lái)人工調節改為自動(dòng)調節，經(jīng)過(guò)改造后，化驗抽取混合液質(zhì)量，發(fā)現混合液含油在45―55之間，實(shí)現了混合液質(zhì)量的穩定。

3.4 改變焦油渣箱的使用

針對混合液含有細焦油渣多的問(wèn)題，將焦油氨水混合液由原來(lái)進(jìn)入三個(gè)焦油渣箱改為進(jìn)入兩個(gè)焦油渣箱，將焦油氨水分離槽底部的焦油渣經(jīng)過(guò)焦油渣泵單獨打入另一渣箱，同時(shí)對該渣箱的篩鼓上孔眼變小，并且將焦油氨水分離槽底部倒槽時(shí)間由24小時(shí)改為12小時(shí)一倒。經(jīng)過(guò)改造后，在渣箱排渣口觀(guān)察發(fā)現，細焦油渣顆粒顯著(zhù)增多，初冷器混合液管也從未發(fā)生過(guò)堵塞現象。

3.5 加強水質(zhì)管理

首先對初冷器Ⅱ段水箱蓋雜物進(jìn)行清理，同時(shí)對初冷器水路進(jìn)行反沖洗，對涼水架填料進(jìn)行更換成強度更大的玻璃鋼填料，且在填料底部增加鋼板網(wǎng)，當填料碎塊掉落時(shí)，不會(huì )落入循環(huán)水池內，對涼水池底的污泥定期進(jìn)行清理，并對砂濾器進(jìn)行檢修，確保循環(huán)水干凈不帶雜物。針對初冷器Ⅰ段存在的問(wèn)題，首先對碳酸鈣結晶進(jìn)行清除，對三臺初冷器Ⅰ段水入口安裝流量表及溫度表，保證入三臺初冷器水量平衡，避免因流量過(guò)小、溫度過(guò)高導致碳酸鈣析出。規范循環(huán)水加藥制度，每天對循環(huán)水質(zhì)進(jìn)行跟蹤，對各循環(huán)水池加裝補水流量調節閥，確保各循環(huán)水池不滿(mǎn)流，避免加藥后的循環(huán)水外排，

4 改進(jìn)效果

經(jīng)上述改進(jìn)后，初冷器集合溫度明顯得到了改善，實(shí)現了初冷器兩用一備的狀態(tài)時(shí)集合溫度達到了規程的要求，為后續工段的穩定操作打下了良好的基礎。