山東博宇鍋爐設備有限公司主要生產(chǎn)焦化設備、鋼鐵冶煉設備的廠(chǎng)家，主產(chǎn)品初冷器、螺旋板、管式爐、干熄焦副省煤器的研發(fā)制造廠(chǎng)家，目前與國內各大焦化、鋼鐵企業(yè)都有合作，致力于為鋼鐵行業(yè)轉型升級做出貢獻。

1 煤氣凈化流程

煤氣凈化采用了焦化企業(yè)常用的流程，即煤氣→豎管?chē)姙ⅰ鷻M管初冷器→電捕焦油器→煤氣鼓風(fēng)機→脫硫塔→洗氨塔→洗苯塔→部分煤氣回爐。另一部分煤氣經(jīng)常壓脫硫→水洗→氣柜→甲醇。

山東博宇鍋爐設備有限公司初冷器承擔著(zhù)煤氣降溫、除焦油和除萘的多重任務(wù)，是煤氣生產(chǎn)中的重要環(huán)節，阻力增大后會(huì )增加煤氣鼓風(fēng)機的負荷，降低焦爐負壓煤氣管道的吸力，嚴重時(shí)會(huì )造成煤氣不能順利導出，影響到全系統的正常運行。一般焦化廠(chǎng)的初冷器阻力較低，通常利用自身產(chǎn)生的輕質(zhì)焦油噴灑除萘和降低阻力。而我廠(chǎng)由于沒(méi)有輕質(zhì)焦油，因此無(wú)法實(shí)現連續的正常在線(xiàn)沖洗。這樣，初冷器運行24～48h后就要進(jìn)行沖洗。若采用噴灑液和蒸汽升溫的方式，一次沖洗時(shí)間長(cháng)，采用了熱煤氣升溫沖洗的方式，可使沖洗速度大大加快，且效果較好。但由于沖洗時(shí)采用了熱煤氣，造成煤氣中的萘等雜質(zhì)后移，給洗滌系統帶來(lái)無(wú)法消除的影響，只能靠間歇清理的方式維持運行。

上述流程盡管有較大的缺陷，但是還可以保持系統的連續運行。但是初冷器持續出現的大阻力，煤氣無(wú)法正常導出，迫使焦爐放散，后續系統的煤氣質(zhì)量難以保證。

2 原因分析

2.1設備方面

初冷器煤氣進(jìn)口管位于初冷器頂部正中，頂部噴灑液的10個(gè)噴頭安裝在煤氣進(jìn)口管管的四周，噴頭為DN25的濺液式，噴灑液流量在20m3/h左右，平均每個(gè)噴頭的噴灑量約為2m3/h。由于煤氣進(jìn)口管的直徑大，該流量無(wú)法噴灑到煤氣進(jìn)口管的下方，長(cháng)時(shí)間的積累造成了初冷器頂部積存有大量雜質(zhì)，只有初冷器邊緣部分的煤氣能順利通過(guò)，使得初冷器的操作惡化，過(guò)氣量少，進(jìn)而造成焦爐集氣管壓力高，焦爐爐頂長(cháng)期放散。不僅惡化了焦爐操作條件和污染了周?chē)h(huán)境，而且損壞了焦爐爐體。

2.2 工藝方面

初冷器運行過(guò)程中，采用焦油氨水分離后的部分輕質(zhì)焦油噴灑煤氣，以冷凝焦油和萘，噴灑液溫度在76℃左右，單臺初冷器噴灑液的流量為30m3/h，分中部和頂部?jì)陕穱姙?，但因流量較小，對附著(zhù)在換熱管壁上的焦油、萘的沖洗效果并不理想，特別是頂部噴灑量小，時(shí)間長(cháng)了就會(huì )造成頂部及中下部管間的雜質(zhì)積存；初冷器沖洗時(shí)采用熱煤氣升溫，噴灑液配合沖洗，效果不明顯時(shí)也采用蒸汽加熱升溫，少量的噴灑液不足以將頂部及中下部雜質(zhì)清除，隨著(zhù)時(shí)間推移，積存的雜質(zhì)在反復升溫、冷卻的過(guò)程中物理結構發(fā)生變化，致密度及粘度增加，堵塞初冷器加熱蒸汽管線(xiàn)，即使采取蒸汽加熱沖洗，效果也不顯著(zhù)，造成初冷器煤氣流道截面積減小。

2.3 設計方面

初冷器設計高度30m，噴灑液泵的設計流量120 m3/h，分頂部和中部?jì)刹糠謬姙?，因初冷器高度?wèn)題，在運行中發(fā)現噴灑效果并不好，初冷器運行周期短，需要經(jīng)常沖洗，沖洗下來(lái)的液體中含有大量雜質(zhì)，說(shuō)明噴灑液量不足，只能增加噴灑液量才能保證初冷器的正常運行。

3 改造措施

3.1 初冷器的改造

山東博宇鍋爐設備有限公司將初冷器逐臺與系統隔離進(jìn)行改造。對于隔離的初冷器，首先在頂部煤氣進(jìn)口管與噴灑液噴頭之間開(kāi)口，清理初冷器頂部積存的雜質(zhì)。同時(shí)增大噴灑液噴頭的管徑，并增加側向開(kāi)口，以增加噴灑量，使能?chē)姙⒌矫簹膺M(jìn)口管的下方。對頂部蒸汽噴頭也進(jìn)行了改造，并于噴灑液管道串聯(lián)，在頂部不用蒸汽時(shí)可兼做噴灑液噴頭，以增加頂部噴灑量和噴灑面積。清理結束后，將頂部開(kāi)口改造為人孔，便于以后檢查。

3.2噴灑液管線(xiàn)改造

原來(lái)，從噴灑液泵來(lái)的噴灑液分為上下兩根管線(xiàn)，分別進(jìn)入初冷器的頂部和中部噴灑?，F將頂部噴灑液管直接接至冷凝液泵，用初冷器等設備冷凝下來(lái)的冷凝液噴灑，以增加噴灑量。而來(lái)自噴灑液泵噴灑液只噴灑初冷器的中部。

3.3 工藝控制

由于噴灑液量的增加，工藝控制的參數也有作了如下改變。

（1）現場(chǎng)操作人員應時(shí)刻注意初冷器的下液情況，出現堵塞后要及時(shí)疏通下液管道，保證下液通暢，防止初冷器底部積液造成煤氣管道內竄液。

（2）在保證初冷器下液正常的前提下，盡量提高噴灑液量。

（3）中間控制室應時(shí)刻注意初冷器上下壓力變化及各溶液貯槽的液位變化，配合好現場(chǎng)工作。

（4）現場(chǎng)和中間控制室應互相配合，及時(shí)調節，保證各溶液貯槽的液位穩定。

4 改造效果

經(jīng)上述改造后，初冷系統的操作情況明顯改善，阻力下降，煤氣輸送量增加，焦爐長(cháng)期放散的問(wèn)題得以解決，鼓風(fēng)機前吸力也明顯降低。同時(shí)，由于引入了初冷器等設備的冷凝液噴灑，后續系統的萘沉積也有所減輕，具體數據見(jiàn)表1。

表1   改造前后煤氣凈化系統的操作數據

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