慶華煤制氣除氧站冷凝液回收出現的問題及其處理

穆月風/新疆慶華能源集團有限公司氣化車間

慶華煤制氣除氧站冷凝液回收出現的問題及其處理

穆月風/新疆慶華能源集團有限公司氣化車間

新疆慶華煤制天然氣項目氣化車間除氧站工段回收全廠來低壓冷凝液以及中壓冷凝液，由于設計及設備均存在一系列問題，在運行過程中通過一些技改使裝置能夠穩定的運行同時起到了節能減排的效果。

氣化；除氧站；冷凝液回收困難；水擊；氣蝕；節能減排

新疆慶華煤制天然氣是國家煤制天然氣示范項目，氣化工藝采用魯奇碎煤加壓氣化，后序除氧站冷凝液回收工段采用壓力自調式設備，設備制造廠家為北京海利源壓力容器廠，中、低壓冷凝液回收裝置在運行過程中出現了管道水擊、冷凝液罐壓力高造成下游冷凝液難以回收等一系列問題，通過一些技改使以上問題得到了解決并實現了長周期穩定運行。

一、工藝流程簡述

來自空分、多效蒸發、煤氣水分離、混合制冷、采暖站、低溫甲醇洗、酚氨回收以及氣化的低壓冷凝液約350000kg/h進入低壓冷凝液回收罐；來自空分、酚氨回收的中壓冷凝液約150000kg/h進入中壓冷凝液回收罐。中、低壓冷凝液回收罐底部分別設有兩臺冷凝液泵，當液位達到設定值時，泵自動啟動將冷凝液送往除氧器作為鍋爐用補水進行回收。冷凝液罐內部設有壓力自調裝置，始終保持罐內有一定的壓力，減少閃蒸汽的產生，當罐內壓力超過設定值時壓力自調裝置會自動起跳保證設備安全。

二、開車及運行中出現的問題及其處理

（一）冷凝液難以進入回收罐

原因是由于個別疏水器漏汽會產生一次蒸汽，再加上冷凝液回收罐頂部的二次閃蒸汽造成罐內壓力高，而該廠家的冷凝液回收罐不具備自動調壓能力，而我公司地勢落差又較大，這樣容易導致下游冷凝液難以進入回收罐；由于管道內有汽有水造成管道水擊嚴重。

為解決以上問題我們通過在中、低壓冷凝液回收器頂部備用口安裝閃蒸汽管道，將中、低壓冷凝液閃蒸形成的閃蒸汽引入位于除氧站三層的高效旋膜除氧器水箱頂部DN300的備用口，用于加熱除氧水，節省除氧用一次蒸汽。并在中、低壓冷凝液灌頂部配放空管線以備除氧器檢修需要隔離時使用；同時對漏汽的疏水器進行更換。這樣不僅解決了由于地勢高差引起的冷凝液回收困難的問題而且節約了除氧器用一次蒸汽，將冷凝液產生的閃蒸汽進行回收利用，起到了節能減排的效果。具體計算參數如下：

1.閃蒸壓力說明。

從冷凝液回收器中產生的閃蒸汽進入除氧器必須克服以下阻力：

（1）除氧器的工作壓力：0.02MPa（2米）；

（2）閃蒸汽進入除氧器水箱需要克服的水位差：取3米；

（3）設備高差：由于介質為蒸汽，高差可忽略不計；

（4）蒸汽沿程及局部阻力：管道系統全長約25米，取阻力為3米。

則冷凝液回收器的閃蒸工作壓力為2+3+3=8米=0.08MPa

2.閃蒸汽量計算

HY-350L型閉式冷凝液回收器

（1）低壓冷凝液溫度為125℃（原設計是110℃），水顯熱為126kcal/K g，流量為350000kg/h；

（2）閃蒸冷凝液壓力為0.08MPa，溫度為116.89℃，水顯熱為117.16kcal/K g，蒸發總焓值645.23 kcal/K g；

根據冷凝液閃蒸后根據質量和熱量不變原則，則：

126 ×350000=W ×645.23+（350000-W）×117.16

W=5860kg/h

HY-150L型閉式冷凝液回收器

（1）中壓冷凝液溫度為135℃（原設計是120℃），水顯熱為136kcal/K g，流量為150000kg/h；

（2）閃蒸冷凝液壓力為0.08MPa，溫度為116.89℃，水顯熱為117.16kcal/K g，蒸發總焓值645.23 kcal/K g；

根據冷凝液閃蒸后根據質量和熱量不變原則，則：

136 ×150000=W ×645.23+（150000-W）×117.16

W=5352kg/h

（二）冷凝液泵容易氣蝕

冷凝液輸送水泵容易汽蝕。原因是冷凝液回收罐內置件現有功能不足以完全消除汽蝕現象，來的冷凝液本身存在水中帶汽現象，水泵出口也未設計回流管道，這樣一旦泵入口存在蒸汽或者壓力過低容易造成冷凝液泵的汽蝕。若冷凝液不能及時送出去會影響全廠工藝運行，嚴重時可造成全廠停車。

為解決這個問題我們將中、低壓冷凝液輸送泵進、出口加裝回流管線和閥門，并始終保持回流閥稍微有一點開度防止汽蝕。保證了冷凝液泵的穩定運行，從改造后至今已經運行一年半未在出現過泵氣蝕現象。

三、改造后運行效果

新疆慶華煤制氣除氧站冷凝液回收工段經過上述改造后，目前中、低壓冷凝液裝置運行平穩，基本消除了水擊現象，冷凝液回收困難得到了徹底的解決，泵氣蝕問題從改造后至今未再出現，保證了全廠冷凝液回收的安全穩定運行，延長了設備的使用壽命；同時通過回收冷凝液閃蒸汽每小時節約500000M3一次蒸汽，大大降低了能源消耗。

穆月風，男，1983年11月出生，新疆慶華能源有限公司氣化車間副主任。