煤化工企业废渣综合利用的改造措施
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摘 要：目前煤泥掺烧系统在电力行业应用较为广泛，而煤化工行业的废渣处置以填埋为主，将煤泥掺烧技术于煤化工企业的废渣处置结合，可达到降低处置成本，减少环境污染的目的，能够实现经济与环境的可持续发展，缓解经济与社会矛盾。
关键词：煤化工;废渣综合利用;改造措施
1 废渣综合利用改造的背景
鉴于湿煤灰含未燃尽碳，其可作为循环流化床锅炉辅助燃料，同时，将污泥掺入湿煤灰中，压送入锅炉，循环流化床锅炉具有燃料适用性广、燃烧效率高等特点，可实现废物利用、改善厂区环境、提高经济效益和社会效益。
2 煤化工废渣综合利用改造措施
2.1 改造措施的主要内容
①采用的技术方案是以湿煤灰工艺系统、污泥工艺系统和与之配套的专利设备为主，并结合本工程的具体特点及其他工程的应用实例进行优化配置，同时辅以满足工程运行和工艺要求的其他相关附属设施;②湿煤灰、污泥输送系统易出故障设备要设计为较高的备用率，确保备品备件的充足，保证该系统任何时候不能影响气化装置的稳定运行;③鉴于湿煤灰对设备腐蚀、磨损严重，设备、管道、管件、阀门要具有较高的耐腐蚀和耐磨性能;④系统用管道地面支墩的敷设方式进行管路的支撑;管路要考虑冬季运行的相关工程措施，以确保冬季安全运行。
2.2 改造措施的设计方案
自备电厂建设有4 台480 t/h 循环流化床锅炉，设计主燃料为混合燃料煤，综合利用湿煤泥项目建设湿煤灰及污泥进行混合后作为煤泥掺烧的系统项目，减少原料成本，增加经济效益，同时对厂区的环境起到良好的作用。
湿煤泥系统处理能力设计为28 万吨/年，其中为湿煤灰24 万吨/年、污泥4万吨/年。项目建设地点置于厂区内临近自备电厂东侧的空地上，以便减少系统输送管道至锅炉主厂房的输送距离，防止由于管路距离过长，而导致物料在泵送过程中产生离析、堵管现象。
2.3 改造项目的工艺流程
污泥工艺流程：污泥由公用工程水系统产生，通过自卸汽车运输，卸入污泥综合泵房的污泥混料仓，由污泥混料仓底部的两台正压给料机（正压给料机为黏稠固废输送和处置成套装备中用于向膏体泵正压给料的设备）输送到污泥膏体泵。
污泥膏体泵将污泥通过污泥管道输送至接料混料仓湿煤灰流程：气化产生的黑水通过管道进入自备电厂湿煤灰系统，黑水管道采用复合管道，6.5mm20号钢管内衬1.5mm厚不锈钢，内衬的作用是防磨防腐蚀。黑水管道弯头采用不锈钢三通，作用是耐磨和便于管道疏通。
黑水母管进入湿煤泥系统后分成4路，一路为事故排放，可在设备故障或紧急情况下将黑水直接排放至泵房集水坑，由渣浆泵打回气化装置研磨水池，其余三路分别对应三台真空带式过滤机。黑水由分布器均布在滤布上，当真空室接通真空系统时，滤液穿过滤布进入真空室，固体颗料截留在滤布上形成滤饼。进入真空室的滤液经自动排液罐排出，固体滤饼由刮刀卸除。卸除滤饼的滤布经清洗后获得再生并重新进入过滤区。清洗水排至泵房集水坑，由泵打回气化研磨水池。
黑水进入过真空滤机后实现固液分离，固液分离后最终产生含水率50%～60%的湿煤灰，进入两台30m3接料混料仓。湿煤灰和污泥在接料混料仓内进行搅拌后，通过混料仓的给正压给料机，进入浓料膏体泵。湿煤灰输送管道为8mm厚的复合管，（6.5mm碳钢管+1.5mm不锈钢内衬），管道弯头为不锈钢材质，采用法兰连接，其他连接部位采用焊接方式。4台浓料泵分别对应4台锅炉，通过DN150的管道将混合物料输送到锅炉掺烧。
2.4 改造项目的实施过程
2016年8月25日开始联动试车，煤泥系统运行稳定，流量从30%-100%连续可调，且长时间运行在80%以上。2016年10月20日下午16时3#炉泵、4#炉泵均投入使用，10月21日上午08时起按锅炉燃烧情况调节流量，直至10月24日08时逐步加大给料量直至100%，再按照实际情况回调稳定生产，设备运行良好，气化装置黑水全部可以过滤并送入炉膛燃烧。按照膏体泵每次泵送容积计算，取80%有效值，测试结果在最大流量时可达到20t以上。
2.5 項目实施效果
①真空过滤机压滤后的湿煤灰（细渣）含水率在60%±2%，半正压给料机全负荷输送量为26t/h，湿煤灰浓料泵输送量、处理湿煤灰量黑水量、污泥正压给料机输送量均符合设计要求，污泥浓料泵输送量及输送效率符合设计要求;②管道压力，当液压系统压力达到17.8MPa时间，管道压力达到设计值，与管道压力成线性比例;③电能消耗，满负荷全功率计算为19.14-22.2 kWh/t之间，符合设计要求;④机电设备的运行72小时过程中，设备运行稳定，系统设备未出现异常现象;⑤环境噪声强度，厂区噪声限制值90dB以下，装置正常生产要求85dB以下，根据测试结果，负荷噪音设计要求;⑥对锅炉煤耗影响，锅炉吨蒸汽标煤耗下降0.0018tce/t。
2.6 社会效益分析
将气化炉产生的未完全燃尽的细渣引入循环流化床锅炉燃烧，对企业灰渣处理、节能降耗等方面都有着积极的作用，同时从环保管理的角度，可减少废弃物占地面积，减少对环境的影响，减少企业处理费用，从而增加企业经济效益。
3 结语
中煤陕西公司煤化工项目的废渣综合利用改造项目自2016年投产以来，从设备材料选型采购、设备定期维护检修、运行方式优化调整等进行了多方面的摸索，实现了项目的长周期稳定运行，能够切实的解决气化炉产生的细渣的处置问题，能够有效的提高公司的经济效益和社会效益。
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