本文分析了干熄焦余熱鍋爐排污水、上升管余熱鍋爐排污水、干熄爐水封廢水和焦?fàn)t水封廢水的水量和水質(zhì),提出了干熄焦、上升管余熱鍋爐爐水綜合循環(huán)回收利用技術(shù),并應(yīng)用于某廠的焦化系統(tǒng),不僅提高了焦化系統(tǒng)的水循環(huán)效率,且干熄率提高了2%。
邯鋼邯寶焦化廠主體工程是邯鋼新區(qū)220萬(wàn)t/a焦化系統(tǒng)工程,焦?fàn)t4x42炭化室高7.0m,年產(chǎn)焦炭209.1萬(wàn)t,產(chǎn)焦量23.725t/h。配套的干熄焦裝置,處理能力2xl40t/h,相應(yīng)配套干熄焦鍋爐和抽汽凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。當(dāng)干熄焦裝置年修或出現(xiàn)故障時(shí),利用新型濕法熄焦系統(tǒng)作為備用。干熄焦鍋爐及兩座15t/h上升管荒煤氣余熱回收鍋爐的投產(chǎn)節(jié)能效果明顯。
1現(xiàn)狀
目前干熄焦生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的發(fā)電冷凝水全部回收利用,但干熄焦、上升管余熱鍋爐排污水、蒸汽疏水等未經(jīng)回收利用直接排入地溝;焦?fàn)t上升管、地下室煤氣水封、干熄焦水封槽循環(huán)廢水等未經(jīng)處理,直接排入焦?fàn)t兩端濕熄焦沉降池,排放總量大,生產(chǎn)中被迫實(shí)施濕熄焦作業(yè)。自國(guó)家《環(huán)保法》實(shí)施以來(lái),對(duì)焦化廠節(jié)能減排提出更高要求,焦化廠面臨節(jié)能降耗、環(huán)保的雙重壓力,鍋爐爐水綜合回收利用亟待解決。
1.1余熱鍋爐排污水
(1)干熄焦余熱鍋爐排污水
為保證鍋爐爐水質(zhì)量,干熄焦余熱鍋爐采用爐內(nèi)加藥和排污兩種方法。排污方式采用連續(xù)排污和定期排污相結(jié)合,連續(xù)排污量一般為蒸發(fā)量的1%-2%,單座鍋爐連續(xù)排污量為1.2t/h;鍋爐定期排污每4h一次,定排量約2t/d,水溫75-90℃,鍋爐排污水通過(guò)地溝排至雨水管道,未進(jìn)行有效利用。
(2)上升管余熱鍋爐排污水
2座焦?fàn)t上升管余熱鍋爐于2017年相繼建成投產(chǎn),為保證爐水質(zhì)量,采用爐內(nèi)加藥和排污兩種方法。排污方式也采用連續(xù)排污和定期排污,單座上升管余熱鍋爐排污量約0.5t/h,鍋爐排污水通過(guò)焦?fàn)t機(jī)側(cè)地溝排至雨水管道,未進(jìn)行有效利用。
1.2干熄爐水封廢水
干熄焦水封用水均引用循環(huán)水,經(jīng)加壓泵打壓至爐頂供三座水封使用。通過(guò)水封溢流管匯經(jīng)沉淀槽,沉淀后排至焦?fàn)t兩端的濕熄焦沉降池,排水量約為2t/h。循環(huán)冷卻水水質(zhì)差、雜質(zhì)多,水封內(nèi)壁結(jié)垢腐蝕現(xiàn)象嚴(yán)重,使用壽命大大降低,水封更換檢修時(shí)間長(zhǎng),嚴(yán)重制約干熄焦正常生產(chǎn)。
1.3焦?fàn)t水封廢水
4座7m焦?fàn)t上升管水封水源為循環(huán)水,排水量共計(jì)約2t/h,由爐頂排水管引至焦側(cè)軌道排水溝內(nèi),匯聚至爐兩端的濕熄焦沉降池。4座焦?fàn)t地下室水封水和沖洗地下室積水,排水量約lt/h,全部匯入地下室水坑,由水泵定期抽入焦側(cè)軌道排水溝內(nèi),匯聚至爐兩端的濕熄焦沉降池。
上述干熄焦、焦?fàn)t水封廢水均匯聚進(jìn)入焦?fàn)t兩端濕熄焦沉降池,排水量約為5t/h。在干熄焦正常生產(chǎn)時(shí),濕熄焦沉降池水位增長(zhǎng)過(guò)快,不得不安排濕熄焦作業(yè),水封槽因循環(huán)水質(zhì)較差,腐蝕損壞較快,至少每年更換一次,嚴(yán)重制約焦化廠清潔、環(huán)保、穩(wěn)定生產(chǎn)。
2余熱鍋爐爐水綜合利用實(shí)施方案
干熄焦、上升管余熱鍋爐給水采用優(yōu)質(zhì)除鹽水,鍋爐排污水明顯優(yōu)于循環(huán)冷卻水,具有無(wú)雜質(zhì)、無(wú)腐蝕、水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn),水質(zhì)對(duì)比如表1。因此,優(yōu)質(zhì)鍋爐排污水代替循環(huán)水作為焦化廠部分水封等設(shè)備(干熄焦、焦?fàn)t水封等)的循環(huán)冷卻水,不僅避免優(yōu)質(zhì)鍋爐排污水外排浪費(fèi),還將極大提升水封槽等設(shè)備的使用壽命。
干熄焦、焦?fàn)t上升管水封水及地下室水封回水均排入兩系統(tǒng)熄焦池,排入量約為4t/h。由于熄焦水含有大量焦粉污泥,對(duì)生物污泥產(chǎn)生破壞性影響,因此,生物水處理無(wú)法接受熄焦水。在正常生產(chǎn)過(guò)程中,干熄率提高,備用濕熄焦使用頻率降低,熄焦池水無(wú)法正常消耗,長(zhǎng)期處于高位運(yùn)行,尤其是下雨天極易造成熄焦水外溢。熄焦池水含酚、氤等有害物質(zhì)種類較多,屬于危險(xiǎn)廢棄物,已經(jīng)納入環(huán)保監(jiān)測(cè)范圍,嚴(yán)禁未經(jīng)處理外排至雨水管道。經(jīng)過(guò)反復(fù)論證,決定從鍋爐排污水回收利用入手,破解這一生產(chǎn)難題。
2.1上升管余熱鍋爐排污水綜合利用
上升管余熱鍋爐給水是除鹽水,水質(zhì)好,對(duì)設(shè)備管道無(wú)腐蝕,鍋爐排污水與循環(huán)冷卻水相比,不會(huì)造成設(shè)備結(jié)垢。為有效利用鍋爐排污水,同時(shí)減少焦?fàn)t上升管水封用水,在兩個(gè)系統(tǒng)焦?fàn)t端部增設(shè)高位水箱(容積為20m3),2個(gè)上升管余熱鍋爐處增建儲(chǔ)水吸水井和加壓裝置,鍋爐排污水排至吸水井,經(jīng)加壓后送至高位水箱,供焦?fàn)t上升管水封使用,水封回水經(jīng)過(guò)多級(jí)凈化后流入吸水井,再送至高位水箱供焦?fàn)t水封循環(huán)使用,具體流程見(jiàn)圖1。
2.2干熄焦余熱鍋爐排污水綜合利用
干熄焦鍋爐排污水與循環(huán)冷卻水相比,水質(zhì)好、無(wú)雜物、無(wú)腐蝕,不會(huì)造成設(shè)備結(jié)垢。為有效利用鍋爐排污水,同時(shí)減少干熄爐水封用水,為2個(gè)干熄焦增建儲(chǔ)水吸水井和加壓裝置,鍋爐排污井處設(shè)置抽水泵,兩臺(tái)加壓泵開(kāi)一備一,經(jīng)加壓至干熄爐頂水封使用,水封溢流水流至多級(jí)凈化裝置,經(jīng)凈化后水抽至吸水井循環(huán)使用,每個(gè)沉淀池底部設(shè)置排污管道。由于上升管余熱鍋爐排污量小(約lt/h),不能滿足焦?fàn)t上升管水封及焦?fàn)t地下室煤氣水封使用,經(jīng)測(cè)算,將干熄焦鍋爐吸水井和上升管鍋爐吸水井聯(lián)通,能滿足焦?fàn)t水封水供應(yīng),具體流程見(jiàn)圖2。
2.3化產(chǎn)水站及熄焦池改造
將干熄焦吸水井、上升管余熱鍋爐吸水井與化產(chǎn)水站聯(lián)通,干熄焦、焦?fàn)t水封回水經(jīng)多級(jí)凈化池凈化,濁度由50mg/L降至20mg/L,硬度為0,C1一低于4mg/L,優(yōu)于化產(chǎn)水站水質(zhì),所有鍋爐排污水、水封回水不再匯集至熄焦池。當(dāng)上升管余熱鍋爐吸水井水位高時(shí),開(kāi)啟抽水泵向化產(chǎn)水站供優(yōu)質(zhì)鍋爐水,切斷熄焦池與水處理連接,避免劣質(zhì)熄焦水進(jìn)入水處理。特定條件下(干熄焦年修或定修),開(kāi)啟控制閥門向熄焦池補(bǔ)鍋爐排污水或者開(kāi)啟原有補(bǔ)水閥,進(jìn)行濕熄焦作業(yè),年可提高干熄率2%。
3結(jié)語(yǔ)
自余熱鍋爐爐水綜合回收利用實(shí)施以來(lái),避免了因濕熄焦沉降池水位高而被迫濕熄焦作業(yè)的情況發(fā)生,干熄焦干熄率提高了2%,同時(shí)干熄爐、焦?fàn)t水封用水均采用鍋爐優(yōu)質(zhì)水源,大大減小水封結(jié)垢的可能性,有效延長(zhǎng)水封使用壽命,化產(chǎn)水站每日還可增加3.42t/h優(yōu)質(zhì)爐水補(bǔ)入,減少相應(yīng)的循環(huán)水補(bǔ)充,有效提升了水站循環(huán)水水質(zhì),降低化產(chǎn)水耗,取得了良好的效果。