王福興 李東虎 付獻(xiàn)勇
(邯鋼邯寶焦化廠)
摘 要：分析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%。
關(guān)鍵詞：干熄焦；上升管；余熱鍋爐；節(jié)能能源；介質(zhì)
邯鋼邯寶焦化廠主體工程是邯鋼新區(qū)220萬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)。自國家《環(huán)保法》實(shí)施以來，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—次，定排量約2t/d,水溫75 ~90℃，鍋爐排污水通過地溝排至雨水管道,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，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過快，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，具有無雜質(zhì)、無腐蝕、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，生物水處理無法接受熄焦水。在正常生產(chǎn)過程中，干熄率提高，備用濕熄焦使用頻率降低，熄焦池水無法正常消耗，長期處于高位運(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、無雜物、無腐蝕，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），開啟控制閥門向熄焦池補(bǔ)鍋爐排污水或者開啟原有補(bǔ)水閥，進(jìn)行濕熄焦作業(yè)，年可提高干熄率2%。
3結(jié)語
自余熱鍋爐爐水綜合回收利用實(shí)施以來，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。