磨煤系統優化改造總結

王洪營 ， 萬慶偉， 朱止林， 宋俊濤， 尚國棟

(1. 河南心連心化學工業集團股份有限公司， 河南新鄉 453700;2. 九江心連心化肥有限公司， 江西九江 332700)

九江心連心化肥有限公司60·52·40項目采用3 000 t/d級多噴嘴對置式水煤漿氣化技術，氣化爐2開1備，配套設置4臺磨煤機，采用3開1備運行模式，磨煤機出口煤漿通過低壓煤漿泵送至大煤漿槽，然后通過高壓煤漿泵送至氣化爐進行使用。

磨煤及氣化裝置自2021年2月1日投料以來，裝置運行整體穩定。其間，通過單套磨煤系統的切換檢修，對磨煤裝置進行了相應的優化改造，包括新增磨煤排放池與沉渣池連通管線、新增含泥廢水摻燒管線、新增變換凝液支路流量計、增設大煤漿槽內部底部放料閥周邊圍堰、新增磨煤機引風機揮發性有機物(VOC)處理裝置，以保障磨煤裝置高效穩定運行。

1 新增磨煤排放池與沉渣池連通管線

原磨煤排放池由于緩沖量小，排放池泵出口去磨煤機管線閥門為手動閥門，日常操作及倒換磨煤機期間工作量大，返回系統的廢水計量困難，影響制漿濃度。

通過增加磨煤排放池與沉渣池連通管線(見圖1)，同時增設流量調節閥組及對應流量計，磨煤排放池的緩沖能力大大加強，現場工作量明顯降低。通過連通管線可以將沉渣池的廢液返送至磨煤排放池，然后通過磨煤排放池出口泵送回磨煤機進行回用，有效減少了沉渣池送至污水終端的廢水排放量。

圖1 連通管線示意圖

2 新增含泥廢水摻燒管線

通過引入含泥廢水摻燒管線(見圖2)，將含泥廢水送至磨煤水槽，有效利用了水煤漿氣化裝置的協同處理裝置其他工段廢棄物的優點，有效利用了含泥廢水中的可燃物成分，減少了后系統的環保壓力。

圖2 含泥廢水摻燒示意圖

3 新增變換凝液支路流量計

原變換凝液進磨煤裝置設計為只進單臺磨煤機，為此變換凝液去磨煤機管線只有總管上有流量計；但經過運行，變換凝液進單臺磨煤機由于其中氨含量高等因素影響煤漿添加劑的性能，影響單臺磨煤機的煤漿濃度，所以在各支路增設支路流量計(見圖3)，有效解決了原變換凝液只能送至1臺磨煤機的弊端。通過精準控制每臺磨煤機的各路磨煤水量，有效保證了磨煤機出口的煤漿濃度的穩定性。

圖3 新增變換凝液支路調節閥及流量計示意圖

4 增設大煤漿槽內部底部放料閥周邊圍堰

大煤漿槽內煤漿通過攪拌器的攪拌保持煤漿的穩定性，但煤漿槽槽壁處的煤漿由于距離攪拌器較遠，容易在槽壁等煤漿靜止區域形成硬垢，積累到一定程度后容易脫落，造成煤漿泵出口單向閥卡澀及燒嘴偏噴，影響氣化爐的安全穩定運行。通過在煤漿槽底部放料閥周邊增設一定高度的圍堰，槽內靜止區域形成的硬垢被圍堰阻擋后沉積在槽底，定期通過排污閥排出系統，有效避免了硬垢對煤漿泵及燒嘴的影響，使得裝置的運行更加穩定。

5 新增磨煤機引風機VOC處理裝置

通過新增酸洗塔、堿洗塔，以及相應風機等設備(見圖4)，有效消除了引風機攜帶的氨氣及硫化氫等微量氣體，裝置現場環保性能得到明顯增強。

圖4 新增VOC處理裝置

6 優化方向

(1) 增加煤漿除鐵裝置，消除煤漿中攜帶的鐵絲等雜質，避免尖銳的含鐵雜質對高壓煤漿泵、出口單向閥和燒嘴等產生的不利影響，提高裝置運行穩定性[1]。

(2) 通過增加煤漿回流至磨煤機進口管線，調整磨煤機出口滾筒篩擋板高度及篩網尺寸等方法，提高煤漿濃度，提升氣化裝置整體能效。

(3) 增加在線濃度監測系統，實現煤漿濃度在線監測，以最終實現煤漿濃度、煤漿流量與氧氣流量的精準調節，進而通過先進控制(APC)技術提升氣化裝置整體能效[2]。

(4) 增加煤漿提溫裝置。通過提高煤漿的溫度，有效改善水煤漿添加劑的性能，使得同一煤種在同等煤漿黏度下煤漿濃度能夠進一步提升，同時提高入爐的煤漿溫度，有利于進一步提升氣化裝置的能效[3-4]。

7 結語

磨煤裝置的高效穩定運行對氣化整體生產裝置的長周期穩定運行起到了非常關鍵的作用；同時，磨煤工段制得的煤漿質量，對氣化裝置的整體能效也將產生非常大的影響。當前水煤漿氣化裝置多數作為企業及整個園區的高濃有機廢液的環保處理裝置，通過加強對磨煤裝置的優化及研究，將給企業帶來巨大的經濟效益及環保效益，增加企業的綜合競爭力。