德士古水系统结垢原因分析及解决办法

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德士古气化炉激冷水流量低原因

‘洁净煤技术“2013年第19卷第1期德士古气化炉激冷水流量低原因探究常　亮,宋淑群,孔祥波(兖矿国宏化工有限责任公司,山东邹城　273500)摘要:简要介绍了德士古气化炉水系统流程和激冷水管路结垢原理,通过对德士古气化炉检修发现问题以及对系统灰水水质的综合分析,发现影响德士古气化装置激冷水流量低的原因是碳洗塔底部及黑水过滤器底部有积渣,滤网结垢堵塞㊂提出有效的解决办法及防范措施,确保激冷水管路不因结垢㊁存渣而堵塞,能够供应足够的激冷水,满足气化炉高负荷运行需要㊂关键词:德士古;激冷水;结垢;灰水水质中图分类号:TD849;TK229.63 文献标识码:B文章编号:1006-6772(2013)01-0118-03Causes analysis of low flow chilled water in Texaco gasifierCHANG Liang,SONG Shu⁃qun,KONG Xiang⁃bo(Yankuang Guohong Chemical Co.,Ltd.,Zoucheng 273500,China )Abstract :Introduce chilled water system of Texaco gasifier and pipes scaling causes.Analyse problems appeared in examination and repairing of gasifier ash water quality,find that slag at the bottom of carbon scrubber and ash water filter,serious scalling filter screen lead to low flow chilled water in Texaco gasifier.To resolve these problems,provide effective solution and preventive measures.After transformation,the chilled water flow increase,that meet the demands of high load operation of gasifier.Key words :Texaco;chilled water;scalling;ash water quality 收稿日期:2012-07-12 责任编辑:孙淑君作者简介:常　亮(1982 ),男,贵州毕节人,工程师,主要从事德士古气化的研究㊂E⁃mail:changliang198216@ 引用格式:常　亮,宋淑群,孔祥波.德士古气化炉激冷水流量低原因探究[J].洁净煤技术,2013,19(1):118-120. 兖矿国宏化工有限责任公司德士古气化炉装置于2005年开工建设,公司采用CO+H 2的合成技术生产甲醇[1],自试生产以来,各工艺管道及动静设备在未发生改变的情况下,系统生产负荷出现一些问题㊂通过查找原因,认为主要是激冷水流量下降,无法满足系统的高负荷运行导致的㊂1　系统水循环流程德士古气化炉水系统主流程:灰水槽低压灰水泵脱氧水槽除氧水泵碳洗塔灰水循环泵激冷水流量计黑水过滤器气化炉高压闪蒸器低压闪蒸器真空闪蒸器澄清槽灰水槽[2-4]㊂其中,碳洗塔灰水循环泵激冷水流量计黑水过滤器气化炉段称之为激冷水管路㊂2　激冷水管路结垢原理在德士古水系统中,引起激冷水管路结垢的主要物质是CaCO 3和MgCO 3,CaCO 3和MgCO 3在25℃时的溶解度分别为3.162×10-3和6.928×10-5mol /L,二者混合后的饱和水溶液的硬度(以CaCO 3计)为323.128mg /L,此数据即为以CaCO 3和MgCO 3为结垢物质的水溶液的临界硬度㊂系统水质的pH 为8.3~9.4,在此条件下,水中CO 32-㊁HCO 3-共同存在,当Ca 2+㊁Mg 2+的质量浓度大于323.128mg /L(25℃时),且水中有超过这一浓度的CO 32-时(气化炉粗煤气中含有18%左右的CO 2,可确保水中含有足够多的CO 32-),就会发生如下反应:Ca 2++CO 3→2-CaCO 3,Mg 2++CO 3→2-MgCO 3,产生沉淀,附着在管壁上,形成垢[5]㊂笔者收集了811常　亮:德士古气化炉激冷水流量低原因探究系统实际运行期间2个月灰水水质的分析数据,见表1㊂表1　2011年11 12月灰水水质日期ρ(Ca 2+)/(mg㊃L -1)ρ(Mg 2+)/(mg㊃L -1)(ρ(Ca 2+)+ρ(Mg 2+))/(mg㊃L -1)硬度/(g㊃L -1)pH 值浊度/NTU 11月4日252.5021.87274.377.28.2637.011月8日252.5024.36276.867.38.04122.011月11日308.6219.44328.068.58.0232.711月14日268.5431.59300.138.08.2254.411月18日316.6326.73343.369.08.0149.811月22日432.8626.73459.5911.97.8841.911月25日376.1543.74419.8911.27.9335.911月29日440.8879.11519.9912.78.1749.012月2日488.9726.73515.7013.38.3835.712月6日344.6919.44364.139.48.1534.912月9日292.5821.87314.458.28.2232.112月13日256.5119.44275.957.28.4831.312月16日424.8514.58439.4311.28.2126.212月20日268.539.72278.257.18.0645.012月23日316.634.86321.498.18.3349.812月27日352.7019.44372.149.68.1354.4通过对表1数据的分析可得:1)灰水pH 值合格率为10.5%(pH 值控制指标为7~8)[6];2)Ca 2+,Mg 2+的质量浓度和合格率为47.4%(两者质量浓度总和的控制指标为不大于320mg /L (25℃时));3)系统灰水硬度高㊂通过试验发现,当甲醇废水及变换低温冷凝液与灰水混合后,很快就出现混浊现象,主要是甲醇废水及变换低温冷凝液pH 较高,一般在10左右,而德士古的灰水硬度较高,它们相互混合后,很容易形成CaCO 3和MgCO 3沉淀[7]㊂综上所述,灰水极易产生CaCO 3㊁MgCO 3沉淀㊂3　系统检修中发现的问题3.1　碳洗塔底部有积渣由于粗煤气带灰严重,入碳洗塔的除氧水清洁度低等原因,导致碳洗塔内的黑水含灰量较大㊂在气化炉短停时,碳洗塔未能及时将塔内的积渣排往高压闪蒸,而系统再次运行时才发现底部管线堵塞,此时碳洗塔内的黑水被迫经塔底部管线的旁路送往闪蒸系统,随着系统运行时间的延长,碳洗塔底部积渣逐渐增加到最高(底部管线的旁路入口处为积存渣的上限位置)[8]㊂3.2　黑水过滤器底部有积渣㊁滤网结垢堵塞由于碳洗塔底部积渣到达最大限后,灰水循环泵的吸入口距离碳洗塔底部存渣的距离相对较近,导致灰水循环泵将碳洗塔底的碳渣送往黑水过滤器,在黑水过滤器的过滤下,碳渣被过滤存在黑水过滤器中,在操作人员对黑水过滤器进行切换时,未能及时将过滤器底部的碳渣排出,最终寄存在黑水过滤器底部㊂水系统中钙镁离子浓度高,导致滤网结垢而出现堵塞现象㊂3.3　激冷水管线及激冷环内有积渣㊁垢片粒径小于黑水过滤器滤网孔径的细渣㊁细灰进入激冷环,由于灰量㊁渣量大,且激冷环内喷淋孔部分结垢堵塞等原因,未能及时将细渣细灰全部排出,最终导致部分存积在激冷水管线及激冷环内[9]㊂2012-02-20,B 号气化炉检修,从B 号气化炉激冷环及黑水量过滤器滤网中取出小垢片积聚在一起形成的大块和渣块,在对取样进行初步分析得出:①样品中84%为灰渣,16%为可燃物;②进行盐酸溶解,发现有35%能够溶解,得知样品含有CaCO 3和MgCO 3㊂4　激冷水结垢的原因分析1)系统内的水质较差,pH 值较高,Ca 2+和Mg 2+质量浓度较高;2)气化炉液位控制不好,导致出气化炉的粗煤气带灰带水,最终将灰及气化炉激冷室内的黑水带入碳洗塔,影响了碳洗塔内灰水的清洁度[10];3)碳洗塔内的水较脏,严重影响了激冷环激冷911‘洁净煤技术“2013年第19卷第1期水的清洁度;4)碳洗塔去往高压闪蒸的排水量及进入碳洗塔的除氧水量较少,不能保证碳洗塔内的水干净;5)脱氧水槽内的脱氧水含灰严重;6)系统的频繁开停车导致管道内壁上的垢片脱落,最终汇集在一起形成大块而堵塞管道㊂5　解决措施1)加强对灰水质量的管理,严格按照要求添加分散剂,及时补充新鲜水[11],确保灰水的外排水量不小于指标值,Ca 2+㊁Mg 2+的质量浓度总和不大于320mg /L(25℃时);2)优化操作,确保系统稳定运行,防止气化炉粗煤气出现带水;3)严格按照工艺指标控制好气化炉液位,防止气化炉粗煤气出现带灰现象;4)确保每一次系统运行时碳洗塔均从底部管线将黑水送往闪蒸系统,加大碳洗塔的进水量及排水量,确保激冷水的清洁度;5)确保高压闪蒸器及真空闪蒸器远传液位计指示正常,严格控制高压闪蒸器及真空闪蒸器液位,防止液位过高而导致黑水进入脱氧水槽;6)确保气化炉的稳定运行,降低频繁开停车的次数;7)根据管道内的垢片及渣块,配置相应的酸液,定期对激冷水管线及激冷环进行酸洗;8)酸洗完成后,利用高压水枪再次对激冷环㊁黑水过滤器滤网等关键部件进行机械清洗[12];9),尽可能降低激冷室水浴的含灰量,控制粗煤气的含灰量;10)预热水泵吸入口渣池内水含渣量大,易堵塞黑水过滤器㊁激冷环,可将预热水泵吸入口改自灰水槽,防止堵塞现象的发生[13];11)对于返回系统回收利用的水,应定期对其水质进行检测,确保不污染整个激冷水系统的水质[14]㊂参考文献:[1]于光元,李亚东.煤气化工艺技术分析[J].洁净煤技术,2005,11(4):39-43.[2]谭成敏,丁振伟.GSP 煤气化渣水系统的选择[J].氮肥与甲醇,2007,2(4):26-28.[3]王永康,李正平,任文平,等.Texaco 煤气化工艺的影响因素[J].洁净煤技术,2010,16(1):47-50.[4]王建军,王林,张亮.几种德士古气化渣水系统的技术评价[J].化肥设计,2007,45(3):30-33.[5]李耀东.德士古水系统结垢原因分析及解决办法[J].中氮肥,2006(5):30-32.[6]祁晓辉.气化炉黑水排放管线结垢分析与处理[J].煤化工,2010(6):53-55.[7]潘俊.德士古气化炉支撑板温度高的原因及解决办法[J].中氮肥,2006(6):5-8.[8]许敬刚,孙卓庆,徐学文,等.新型气化炉装置渣水处理系统的问题探讨[J].中氮肥,2009(3):5-7.[9]韩承结.德士古气化工艺的优劣比较[J].安徽化工,2007,33(1):45-46.[10]丁振伟,王伟.德士古水煤浆气化合成气带水问题的分析与探讨[J].化肥工业,2003,30(3):52-54.[11]胡涛,马喜军,景怡,等.改性粉煤灰处理废水的应用研究[J].洁净煤技术,2006,12(4):70-73.[12]许波.德士古煤气化装置运行问题探讨[J].煤化工,1999(4):34-40.[13]王伟,李杰.水煤浆气化装置预热水系统改造[J].中氮肥,2011(3):16-18.[14]陈其中,汪洋.水煤浆厂清洁生产节约用水的实用改造[J].洁净煤技术,2007,11(1):79-81.(上接第91页)[21]　桑小义.东风褐煤半焦的燃烧特性研究[D].大连:大连理工大学,2011.[22]　刘旭光,李保庆.DAEM 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德士古水煤浆气化炉堵渣现象原因及预防方法

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１０６・
山东化工ＳＨＡＮＤ０ＮＧＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ
２０１７年第４６卷
德士古水煤浆气化炉堵渣现象原因及预防方法
丁友刚
（神华包头煤化工有限责任公司甲醇中心气化装置，内蒙古包头０１４０００）
系统水的循环量。（３）锁斗系统堵渣：１）锁斗上部堵渣：锁斗压差１２２ＰＤＩｉ０２升高，锁斗收渣温度１２２ＴＩｉ１３Ａ收渣时温度短暂下降后持续上升，１２２ＰＴＩｉ１３Ｂ收渣
１气化炉堵渣的现象
根据目前本装置运行的实际情况来看，气化炉的堵渣现象可以分为以下几类：（１）渣口堵渣，使之渣口变小，渣口压差变大，使燃烧室的灰渣无法顺利排出，从而影响炉膛压力、炉壁的温度以及合成气的产出。（２）熔渣、飞灰渣、水、合成气以一种胶融状态逐渐附着到下降管内壁、下降管和上升管之间、上升管和气化炉炉壁之间形成挂渣而堵塞气体通道，影响气化炉的液位。（３）激冷后的渣堆积在锁斗收渣阀１２２ＫＶｉ０２上部，锁斗无法正常收渣。或堆积在锁斗排渣阀１２２ＫＶｉ０３上部，锁斗无法顺利将渣排至渣池。生产过程中堵渣现象的具体表现如下：（１）渣口堵渣时，气化炉的渣口压差１２２ＰＤＩｉＯ１变大，并且压力波动。气化炉内压力高出合成气管线压力１２２ＰＴｉ０７，洗涤

德士古气化炉水系统结垢问题以及对策(李奇峰)

黑水：字面理解看起来为黑色的水，是从气化炉、洗涤塔底部排出，固含量较高的水。灰水：字面理解看起来为灰色的水，是经闪蒸和沉降处理除去渣的水。一般以闪蒸为分界线，闪蒸系统内为黑水，闪蒸之后为灰水。
在九江实习过程中遇见水系统的问题和思考
现象：一、在气化B系列运行期间，从气化炉激冷室至高闪管路流量降低，即使开大角阀开度，流量依旧较低，说明管路有堵塞现象。
大减小角阀开度利用黑水脉冲来对管线阀门冲洗，或是全开角阀利用较大流量来冲通管道及阀门。有些厂方规定操作人员每两小时动作一次角阀，通过改变管道内流体的流量和压力，起到疏通流道减缓堵塞的作用。定期进行过滤器切换，防止灰渣在过滤器长时间积聚，避免堵塞或流通不畅。二、合理布置黑水管路，尽量减少弯管以及死角。在易堵塞部位添加冲洗水接头，方便管道检修和疏通。
洗涤塔塔板结垢一般是从下而上逐渐加重，表现为洗涤塔塔阻力升高，洗涤塔合成气带灰带水。洗涤塔垢样的主要成分为Al2O3、SiO2、Fe2O3 、 CaO等，这主要是因为随着运行时间加长，来自合成气所夹带的灰渣在塔板处集聚，阻力逐渐增大。四、闪蒸罐结垢。闪蒸罐处垢样的主要成分为MgO、 Al2O3 、 SiO2 、 Fe2O3等。
四、选择灰分较低的煤种，灰渣量的减少有助于缓解灰渣积聚堵塞。严格控制煤质，选择低灰熔点、低灰分原料煤（原料煤灰分要求控制在8％～12％）。煤的灰熔点高，导致气化炉提温操作，造成激冷水系统温度升高，钙镁盐大量析出，加速系统结垢堵塞；灰分含量高，也相应造成激冷水系统灰渣颗粒含量增加，容易产生灰渣积聚堵塞。
水系统易结垢堵塞的地方
水系统的正常运行直接关系着煤气化系统的运行状况。当煤气化系统出现问题，会影响水系统的正常运行。反之，水系统结垢也会严重影响煤气化系统的正常运行。水系统结垢部位主要有气化炉激冷环、气化炉（洗涤塔）黑水管线、文丘里洗涤器、洗涤塔塔盘、高压闪蒸罐、高闪蒸汽冷凝器等。

循环水结垢原因与防止

循环水结垢原因与防止循环水结垢是指循环水系统中，由于水中存在的溶解性固体物质（如钙、镁等）与水中的碳酸盐反应产生的沉淀物，而形成的一层或多层覆盖在管道壁上的硬垢，会严重影响循环水系统的运行效率与设备的正常运行。

下面将从结垢的原因、结垢对系统的影响以及防止结垢的措施进行阐述。

一、结垢的原因：1.水源因素：循环水系统的水源中常常含有溶解的硬度物质，特别是钙、镁等离子，这些硬度物质容易形成结垢。

2.温度因素：在高温条件下，溶解在水中的碳酸盐溶解度减小，容易形成沉淀物质，所以高温环境下结垢更严重。

3.酸碱度因素：水的酸碱度也会影响结垢的程度，当水的酸度过高时，会加速结垢的形成。

4.水的流速：水的流速与结垢也有一定的关系，当水在管道内的流速过低时，水中的沉淀物质更容易脱离水流而附着在管道壁上。

二、结垢对系统的影响：1.阻塞管道：结垢会附着在管道壁上，形成堆积的硬垢，导致管道内径减小，从而阻塞了管道，降低了水的流速。

2.减低传热效率：结垢会作为一层隔热层，降低了传热效率，导致设备间接散热效果下降，对于循环水冷却系统来说，影响了冷却效果。

3.增加能耗：由于结垢导致了管道的阻塞和传热效率的降低，系统需要消耗更多的能量来保持设计要求的循环水流速和温度，增加了能耗成本。

4.缩短设备寿命：结垢会使得设备内的水流量不均匀，造成一些设备的局部高温或高压区域，加速了设备的磨损和老化。

三、防止结垢的措施：1.水质处理：可以通过酸洗、软化等方法降低水源中的硬度物质含量，减少结垢的生成。

2.温度控制：降低水温可以减少碳酸盐的溶解度，从根源上避免了结垢的产生。

3.水质控制：通过调节循环水的酸碱度，保持在适当的范围内，避免过酸或过碱引起结垢。

4.增加水流速度：增加水流速度可以减少结垢的几率，可以通过增加泵的功率或增加管道的直径实现。

5.进行周期性清洗：定期对循环水系统进行清洗，可以有效去除已生成的结垢。

6.安装防垢装置：在循环水系统中添加防垢剂或防膜剂，可以抑制和阻止结垢的形成。

德士古水系统结垢原因分析及解决办法

下降，仅一个月就从４／５ｔｈ降至２／。经多方０ｔｈ
将真空闪蒸冷凝液作为渣池补充水后，渣池泵管线结垢的现象才得到了遏止。
３原因分析
３１．结垢机理
查找，在先后排除了集水池淤积、流量计故障、输送泵叶轮磨损等原因后，最终将原因锁定在出口管道堵塞上，并确定导致管道结垢的根源为甲醇地沟废水的引入。在将甲醇地沟废水切除，并对Ａ１２５出口其中一路管线进行重排后，Ａ１２５
即降至１／。经过认真分析，发现这段时间内５ｔｈ
德士古水煤浆加压气化工艺自２０世纪９０年
唯一的变化是将除氧器的放散气通过排污管线接至了地沟，而正是这股放散气，又一次造成了
Ａ１管线的结垢。之后通过对该管道分段拆检２５和流量试验，也验证了管道再次结垢原因的判
的出口流量恢复至３／。但两个月后，再次发５ｔｈ
在德士古水系统中，引起结垢的主要是在水中溶解度极小的ｍｇＯ３ＣＣ３５℃ 时两种Ｃ和￣Ｏ，２
物质的溶度积分别为１×１和４．０８×１＿。０。，溶解度分别为３１２×１Ｉ和６９８０ ’ ｌＬ，．６０３．２ ×１＿ｍｏ／二者混合后的饱和水溶液的硬度（ＣＣ￣计）以ａＣ
在今年年初的水系统调配过程中，曾尝试将甲醇地沟废水送往Ａｌ２５集水池（主要用以收集

德士古水煤浆气化炉堵渣现象原因及预防方法

德士古水煤浆气化炉堵渣现象原因及预防方法摘要：实际生产生活中，德士古水煤浆气化炉堵渣现象的出现，通常会在很大程度上影响德士古水煤浆气化炉的正常有效使用，不利于相关生产作业活动的积极有效开展。

本文主要结合现实情形，就德士古水煤浆气化炉堵渣现象出现原因进行相应的分析探究，并有针对性的提出相应的预防举措，以期降低德士古水煤浆气化炉堵渣现象出现的可能性。

关键词：德士古水煤浆气化炉；堵渣现象；原因；预防方法现实情形下，导致德士古水煤浆气化炉出现堵渣现象的原因多种多样，与此同时，堵渣现象的出现，不仅会对德士古水煤浆气化炉的正常使用价值产生相应的影响，而且还会在很大程度上增加德士古水煤浆气化炉使用过程的安全隐患，极具系列不利影响。

基于此，为保障德士古水煤浆气化炉的正常有效作业，分析德士古水煤浆气化炉堵渣现象出现原因，有针对性的提出相应的堵渣现象预防举措，具有极其重要的现实价值。

一、浅析德士古水煤浆气化炉堵渣现象出现原因1、德士古水煤浆气化炉堵渣现象的具体表现实际生产生活中，德士古水煤浆气化炉堵渣现象的出现，通常会在很大程度上影响德士古水煤浆气化炉的正常有效使用，对德士古水煤浆气化炉功能效用的发挥也较为不利的影响。

结合现实情形可知，德士古水煤浆气化炉堵渣现象的具体表现内容为：一是，熔渣堵塞渣口，以至于德士古水煤浆气化炉内的熔渣无法正常有效的排出炉外，在熔渣大量沉积于燃烧室的底部区域时，德士古水煤浆气化炉的正常作业活动不可避免的受到相应的干扰；二是，熔渣逐渐沉积至下降管内壁，在填满下降管的情形下，气体通道随之被堵塞；三是，德士古水煤浆气化炉激冷后大块灰渣沉积到锁斗阀门处，在锁斗排渣不顺利的情形下，堵渣现象随之出现。

2、德士古水煤浆气化炉堵渣现象的出现原因现实情形下，导致德士古水煤浆气化炉出现堵渣现象的原因，主要为以下几点内容：一是，耐火砖损蚀所致，德士古水煤浆气化炉实际运转的过程中，耐火砖在一定程度上会与熔渣发生相应的化学反应，进而产生相应的低熔点化合物，在德士古水煤浆气化炉高温气流的冲击下，该低熔点化合物逐渐从耐火砖表面剥离，在损蚀耐火砖的同时，在德士古水煤浆气化炉内产生相应的砖渣，砖渣现象的出现及发展，会在很大程度上影响锁门结构部门的正常运转，进而导致堵渣现象的出现；二是，德士古水煤浆气化炉内投入材料煤的成分变化所示，当入炉煤的灰渣成分组成发生相应变化的情形下，预先设定的气化炉内温度无法满足灰渣熔点需求，其不仅会影响灰渣正常的熔化情况，而且还会在很大程度上增加灰渣的排放难度，当灰渣在渣口处冷却时，渣口容易被堵塞；三是，德士古水煤浆气化炉温度未得到及时有效的控制，德士古水煤浆气化炉运转作业的整个过程中，外界施工状况会对其作业活动质量产生一定程度的影响，基于此，做好相应的温度控制工作，显得极为重要。

气化灰水系统水质恶化原因分析及解决措施

溢流进入溢流堰，然后从溢流堰进入灰水槽进行
收集。气化灰水的形成流程示意见图１（图中虚线表示由于系统负荷波动导致甲醇废水及磨煤水
槽的水平衡遭到破坏而间歇性进入灰水形成流程的水源）。
１灰水系统简介
德士古气化装置生产过程中产生的黑水及相
的水质，ｐＨ最高达到９．０４，硬度最高达到１０．８ｍｇ／Ｌ，Ｃａ质量浓度最高达到３８４．７７ｍｇ／Ｌ，Ｍｇ质量浓度最高达到２９．１６ｍｇ／Ｌ，浊度最高达到８４．５ｎｔｕ，灰水的ｃａ ¨ 、Ｍｇ质量浓度和ｐＨ及硬度均高于恶化前的水质。说明灰水水质在不断恶化当中。
常亮，陈永献，郭勇
２７３５００）（兖矿国宏化工有限责任公司，山东邹城
［中图分类号］ＴＱ５４５［文献标志码］Ｂ［文章编号］１００４— ９９３２（２０１３）０６— ００３０— ０２
德士古气化炉水系统水质的好坏对系统运行有着直接的影响。灰水系统水质差会导致激冷水管线结垢严重，激冷水流量下降，使泵内部及其进出口管路结垢，影响设备的正常运行和系统的长周期运行。我公司德士古气化炉水系统曾出现水质恶化的情况，通过原因排查与分析，制定了相应的解决措施，确保了灰水各项指标在合格范

MTO装置水系统结垢原因分析及治理方法

MTO装置水系统结垢原因分析及治理方法作者：郝勇梁旭辉刘生海张闪闪王坤来源：《中国化工贸易·下旬刊》2018年第10期摘要：在甲醇制烯烃工业装置运行中，反应产物中微量重组分会在水洗水低温区冷凝固化，导致水系统（水洗水）换热器结垢严重，换热效率下降。

为保证装置平稳运行，需要对换热器进行离线清洗，这样不仅增加了生产成本也对装置平稳运行形成隐患。

本文通过对生产过程中的运行数据进行分析，找到水系统冷换设备结垢的原因，通过对污垢进行物理化学分析和表面改性，防止污垢与换热器管束表面相互黏结，进一步使其从器壁表面脱落，提高水系统冷换设备的换热效率，降低清洗频率，延长使用时间。

关键词：水系统；结垢；表面改性；换热效率；催化剂颗粒；多甲基苯1 工艺流程简介来自反应器的高温反应气（320℃）进入急冷塔下部，急冷塔内设有14层人字挡板，反应气自下而上与急冷水逆流接触，洗涤反应气中携带的少量催化剂，同时降低反应气的温度，急冷水自塔底分两路抽出，一路急冷水经烯烃分离单元、干式空冷器冷却后作为冷介质返回急冷塔；未经换热的急冷水直接进入沉降罐。

另一路急冷水经进入急冷水旋液分离器，清液从旋液分离器顶部排出，经急冷水过滤器脱除催化剂等悬浮物后返回急冷塔，其余急冷水携带绝大部分催化剂由旋液分离器底部排出至污水池。

经过急冷后的反应气（110℃）由急冷塔顶进入水洗塔下部，水洗塔内设有18层浮阀塔盘，塔底设有隔油设施。

反应气自下而上经与水洗水逆流接触，降低反应气的温度，水洗塔底水抽出后，一路进入沉降罐。

另一路水洗水经烯烃分离单元作、干式空冷器和水洗水冷却器冷却后返回水洗塔中部和上部。

水洗塔顶反应气降温至40℃后，送至烯烃分离单元进行处理。

沉降罐沉降后的污水作为原料进入污水汽提塔第41层塔盘，塔内自上而下设有52层高效浮阀塔盘。

塔底设有两台重沸器，采用250℃、1.0MPa（G）低压过热蒸汽作为热源对塔底净化水进行汽提精馏，将甲醇或二甲醚等氧化物汽提至塔顶，经冷却后作为不凝气和浓缩水进入反应器回炼。

德士古气化装置除氧水泵发生故障的原因及解决办法

气泡占有的空间，质点相互撞击而形成高频的局部水击，压力可高达上千兆帕，使首级叶轮受到损
坏，并造成设备振动较大。（２）由于叶轮和导叶对中偏离，导致泵振动大。导叶轮和导叶盖板间相互摩擦，使水泵剧烈
附塔工作的周期时间也相应缩短，从而增加吸附剂的再生次数，造成氢气的收率下降。
３．３．２解吸气逆放压力
４
结语
变压吸附制氢是个系统工程，各工艺过程必
须结合起来综合考虑才能达到高效运行的目的。在氢气质量下降的情况下，可视具体情况采取缩短吸附时间、降低逆放压力等措施来解决。此外，还应结合ＰＳＡ制氢装置的运行情况，对非正常状态的参数进行详细分析，找出问题的根源，以免因
压力不一样，密封冲洗水压力一般比被密封介质压力高０．２０— ０．３０ＭＰａ，即驱动端机械密封冲洗
时关闭，使各吸附塔之间的气体发生互窜，直接影响氢气产量和质量；严重时，可能导致ＰＳＡ制氢装置操作紊乱。可通过分析变压吸附塔压力曲线
来判断阀门是否有内漏，若程控阀有内漏，应立即将与内漏程控阀相连的吸附塔切除，及时检修。
１２５０ｋＷ，转速２９８０ｒ／ｍｉｎ，流量３００ｍ／ｈ，扬程

水处理技术中结垢及沉积物问题及解决方案

水处理技术中结垢及沉积物问题及解决方案水处理技术中结垢及沉积物问题：1、产生原因循环冷却水在长期运行过程中往往会在水冷设备上生成比较坚硬的水垢，并以碳酸盐水垢（CaCO3）居多，一旦结垢沉积严重，所用生产设备将处于高温运行，不但设备使用寿命缩短，而且易发生故障，对生产连续性、稳定性都带来严重影响，造成非计划性停产。

在水中的Ca2+、Mg2+、HCO3-、SO42-、SiO2等离子及悬浮物、有机物、油（系统事故漏油）等物质，其溶解度受到温度、流速及PH值等因素作用，在高温和低流速地方沉积，形成结垢及沉积物危害。

其形成机理如下：（1）、盐类的浓缩作用根据水量平衡参数可写出式（1-1）：PBPZ+PF+PPPZN=----=--------=1+-------（1-1）PF+PPPF+PPPB-PZ式中：PB－补充水量，PZ－蒸发水量，PF－风吹损失水量，PP－排污水量式（1-1）说明，只要有蒸发损失PZ存在（即PZ≠0），N值就大于1，即循环水存在浓缩现象，结果会使某些离子的含量超过其难溶盐类的溶度积而析出。

循环冷却水系统对外热交换，主要通过在冷却塔中蒸发来降低循环水温度。

蒸汽进入大气中，水中各种离子和杂质却逐渐集聚在系统水中，随着不断的浓缩，各种离子和杂质含量逐渐增高而导致设备结垢和腐蚀。

（2）、循环冷却水的脱碳作用根据水质概念，循环水中钙、镁的重碳酸盐和游离CO2存在以下平衡：Ca（HCO3）2→CaCO3↓+CO2↑+H2OMg（HCO3）2→Mg（OH）2↓+2CO2↑一般大气中CO2含量很少，分压很低，其体积比只有0.03%。

当循环水在冷却塔内与空气接触时，水中原有的CO2就会大量逸出，破坏以上平衡，使平衡向生成碳酸钙、碳酸镁的方向移动而产生水垢。

（3）、循环冷却水的温度上升循环冷却水的温度在生产设备内上升后，一方面降低了钙、镁碳酸盐的溶解度，另一方面使碳酸盐平衡关系向右移动，提高了平衡CO2的需要量，从而加大产生水垢的趋势。

德士古气化炉水系统结垢问题以及对策(李奇峰)

四、 pH值对结垢的影响。提高溶液的pH值，碳酸盐将迅速结晶，污垢形成的诱导期缩短，促进污垢的生长。降低pH值有助于减缓碳酸盐结垢，但 pH值太低，会加大系统酸性腐蚀。而过高的pH 值会加重水系统碱性结垢。介质pH值的确定，需要同时考虑这两方面的问题来选择合适值，一般范围为6.5～8.0（理论值）。
四、选择灰分较低的煤种，灰渣量的减少有助于缓解灰渣积聚堵塞。严格控制煤质，选择低灰熔点、低灰分原料煤（原料煤灰分要求控制在8％～12％）。煤的灰熔点高，导致气化炉提温操作，造成激冷水系统温度升高，钙镁盐大量析出，加速系统结垢堵塞；灰分含量高，也相应造成激冷水系统灰渣颗粒含量增加，容易产生灰渣积聚堵塞。
三、加强停工后对管道清洗除垢。管道除垢常用的除垢方法大致分为三类, 化学除垢、高压水喷射除垢和机械除垢。化学除垢是根据垢层的化学成分，选用合适的酸类化学剂进行溶解除垢。高压水喷射除垢是利用柱塞泵产生的高压水经过特殊喷嘴喷向垢层。机械除垢采用强力清管器对垢层进行物理清除，如刷轮清管器。九江石化除垢采用的是高压水喷射除垢法。
结垢的影响因素
一、温度对结垢的影响温度对结垢的影响主要是改变易结垢盐类的溶解度。大多数垢盐随温度的升高而降低。
二、水中硬度的影响。硬度越高，钙镁离子含量就越高，其结垢效果就越明显。三、流速对结垢的影响。污垢增长率随着流体速度增大而减小。虽然流速增大可以增加污垢沉积率, 但流速增大所引起的剥蚀率的增大更为显著，因而造成总的增长率减小。流速降低时，介质中携带的盐垢和灰分、残碳沉积概率增大，管道结垢的概率也明显加大，特别是在结构突变的部位（如弯管、角阀处）。
洗涤塔塔板结垢一般是从下而上逐渐加重，表现为洗涤塔塔阻力升高，洗涤塔合成气带灰带水。洗涤塔垢样的主要成分为Al2O3、SiO2、Fe2O3 、 CaO等，这主要是因为随着运行时间加长，来自合成气所夹带的灰渣在塔板处集聚，阻力逐渐增大。四、闪蒸罐结垢。闪蒸罐处垢样的主要成分为MgO、 Al2O3 、 SiO2 、 Fe2O3等。

结垢原因或机理

结垢原因或机理设备结垢是工业生产中常见的一种现象。

弄清楚垢层的形成原因、条件和性质，是用化学清洗剂清理方法有效去除垢层的前提，同时也有助于防止或减轻结垢。

本文讲的主要就是结垢的原因或机理。

可以区分由各种不同原因形成的垢，即由于沉淀、结晶、化学反应、腐蚀和徽生物的生长而形成的垢层。

当然这样区分主要是为了研究其结垢的原因，在实际中很少是单一的一种结垢形式，而是一个复合的和各种因素综合在一起形成的结垢过程。

1.固体颗粒在壁面的沉淀这种结垢形式是由于流动系统中所夹带的固体颗粒，例如砂粒、灰尘、炭黑，在壁面的沉积而形成的。

当然，盐类结晶和腐蚀产物的沉积也是类似的，但有其特殊性，故另归一类。

这种现象在冷却水系统中的换热器表面最易出现。

与其它结垢相比，这种垢较为疏松，易于除去。

对于由气流夹带的固体颗粒所造成的垢层，要视设备所处的位置而定，例如工业粉尘，水泥灰尘或炭粒等.特别象翅片管一类换热设备更易积灰造成垢层。

对于开放式冷却水系统，同样也可从空气中夹带灰粒而增加结垢，例如水表面的积灰、冷却塔中的空气洗涤时空气中夹带的灰尘。

2.由结晶造成的结垢由结晶引起的结垢是经常遇到的。

例如在蒸发时盐浓度不断提高，直至溶液饱和或过饱和，这样晶粒析出并沉积于换热器表面，这种结垢行为主要取决于物质的溶解度。

如果溶液中主要是单盐，则垢层较厚，结晶结构致密，与壁面的结合较牢固;若是复盐，则垢层薄，并由结晶团块组成，因此常包含清洗薄弱环节而易于脱落。

通常结垢过程分两步，即:(1)在结垢表面生成晶核，(2)晶粒长大并构成结晶层。

当然，如溶剂的温度升至相应于溶解物质浓度的饱和温度，则可以将晶核溶解.晶核的生成取决于所需的晶核生成功，此功愈大，则愈不易生成。

而晶粒的长大过程主要取决于壁面的温度和其表面状况。

因为这直接影响到在壁面能否形成足够数最的晶核。

从溶液中析出的物质必须通过对流和扩散才能达到壁面，然后使垢层不断增厚。

因此.垢层的形成受到温度和流速的影响。

德士古气化炉带水原因分析和处理

德士古气化炉带水原因分析和处理王建军张敬忠张亮(山东兖矿鲁南化肥厂第二氮肥厂 277527) 2001-08-16气化炉带水现象在我厂试车和投产以来是一直存在的问题，即加入的激冷水远大于合成气饱和水蒸气带出和排出水的总量，但气化炉的液位仍维持不住，随着负荷由低向高增加，气化炉液位急剧下降，致使整个气化系统操作失控，无法提高系统负荷，而且时刻存在跳车的可能。

现将相应的改造经验介绍如下。

1 气化炉带水时的几种现象气化炉带水时一般会出现如下几种现象：气化炉液位大范围波动；文丘里压差波动大，压差上升；洗涤塔液位上升，进塔水量大幅度减小后，仍无法控制液位上升；支撑板温度下降；出气化炉的黑水减少，气体洗涤效果下降。

2 原因分析因气化炉操作压力较高，高温合成气由燃烧室经下降管进入激冷室迅速冷却，由于下降管和上升管组成的两相流上升环隙及折流挡板的设计，目的是在短时间、最小空间内达到高温气体冷却饱和水蒸气的初除尘，因此，存在以下问题，激冷室示意见图1。

(1)随着压力与负荷的增加，激冷室内热流强度增加，当其达到一临界值后，传热方式转为低效的膜状沸腾传热，随着变换能力下降，炉内体随之带走大量的水。

(2)气化炉在高负荷运转条件下，气体流速增大，由设计值1.1m／s增大到1.6m／s，增加了带水的能力。

在气化炉带水的情况下，班产合成氨由110吨降低到70吨左右。

(3)由于气化炉内下降管和上升管之间尺寸是与原始设计生产能力相对应的，生产能力加大后，两管之间的尺寸没有做相应的调整，容易在水汽过饱和状态下形成水团，被高速气流带走。

(4)当高温合成气经下降管在激冷室内瞬间冷却，气体和熔渣温度下降很快，熔渣继续下沉，气体夹带少量水沿下降管与上升管之间的环隙继续上升，从合成气出口排出；又因负荷增加，有大量气体冲击上升管下部钟罩，这样气体通过液封继续向上，必定会带走大量的水。

(5)高效分布板分离合成气夹带的水团时，不能完全而有效地分离气和水，致使水团随气流进入后系统。

水垢的形成原理及清理方法

水垢的形成原理及清理方法水垢是由于水中硬度元素的存在而形成的一种沉淀物质。

硬度元素主要包括钙、镁等离子，它们在水中的溶解度有限，当水中的碳酸氢钙或碳酸氢镁溶解度达到饱和时，就会形成难溶的沉淀物，即水垢。

水垢的形成是一个复杂的过程，首先，在硬度元素存在的情况下，当水中的碳酸氢盐浓度增加或水温升高，水中的碳酸氢钙或碳酸氢镁的溶解度会下降，导致超过饱和度的沉淀物产生。

其次，在含有碱性或多元酸性盐的水中，碱或酸与碳酸氢钙或碳酸氢镁发生化学反应，形成难溶的矿物盐，也会导致水垢的生成。

水垢的清理方法有多种，可以分为物理清洁和化学清洁两种。

物理清洁方法主要包括：1. 机械清洁：使用刷子、刮刀等工具进行刮擦、刷洗，将水垢物理去除。

2. 磨擦清洁：利用砂纸、研磨片等磨擦水垢部位，以磨掉水垢。

3. 高压水射流清洗：利用高压水射流冲刷水垢，将水垢冲刷掉。

化学清洁方法主要包括：1. 酸性清洁剂：使用酸性清洁剂，如稀醋酸、稀盐酸等，将其喷洒在水垢表面，酸性物质能与水垢中的碳酸盐类发生化学反应，破坏水垢的结构，使其溶解和脱落。

2. 碱性清洁剂：使用碱性清洁剂，如烧碱、氢氧化钠等，能中和水垢中的酸性物质，使其分解和脱落。

3. 缓蚀剂：可以选择使用缓蚀剂来清理水垢，缓蚀剂能与硬度元素发生配位反应，减少水垢的生成和沉积。

此外，还有一些其他的清洁方法，如使用超声波清洗机，利用超声波的振动能力来破坏水垢颗粒，使其脱落；或者使用高温蒸汽进行清洗，高温蒸汽具有溶解水垢和杀菌的作用。

无论是物理清洁还是化学清洁，都需要针对具体情况选择合适的方法和清洁剂。

在清理水垢之后，还可以通过安装软水器、滤水器等设备来减少水垢的生成，降低水中硬度元素的含量。

同时，合理控制水温、水流量等因素也可以减少水垢的形成。

水煤浆气化炉装置水系统结垢问题分析与预防处理措施

水煤浆气化炉装置水系统结垢问题分析与预防处理措施摘要：水煤浆气化水系统是气化装置的重要技术环节之一，是气化装置的血液；该系统运行正常与否，是气化装置能否长周期稳定高负荷运行的关键，同时也直接影响着各主要设备的使用寿命。

本文以宁夏煤业甲醇分公司煤制甲醇项目的水煤浆气化装置水系统的运行情况，对水系统结垢、堵塞等制约长周期稳定运行的问题进行深入的分析，并就水系统的结垢堵塞问题提出了针对性的解决方案。

关键词：水煤浆气化炉装置；水系统结垢；预防处理措施1水煤浆气化炉装置水系统结垢问题分析甲醇分公司气化装置在气化炉投料运行后最初的一段时间，水系统的运行还算正常，随着时间的推移，激冷水量逐渐下降，激冷水过滤器切换也变得越来越频繁，而换热器的换热效果也不同程度的下降。

气化炉运行后期激冷水过滤器虑孔因结垢变小，使得虑孔更容易受杂质堵塞，使虑孔变得更小，因垢片紧密附着在金属表面，简单的在线冲洗只能把杂质冲掉对垢片没有任何作用，所以随着时间的推移，虑孔垢片增厚，致使激冷水量随着时间而降低；同样，结垢也会使换热器换热效率不断下降，如其中A炉激冷水泵前后手阀因为结垢而无法动作，以致于其中一个泵机封泄漏无法切出检修；B炉投料后，激冷水量一直上不去，水量长期在380 t/h附近徘徊，—部分的原因是这和激冷水过滤器在备用情况下静止的灰水水质较差导致结垢加之固体颗粒的沉淀堵塞虑孔所致。

气化炉经过1.5-2个月左右的运行周期后，相继发现气化大黑水管线和激冷水过滤器堵塞严重，激冷水泵出入口阀、激冷水管道、灰水管道结垢严重，气化单元的黑水管线和激冷水相关管线的堵塞物多为黑色疑似结垢堵塞物，约20-40 mm厚度不等，而闪蒸单元的灰水管线结垢多为灰白色，厚度多在5-25 mm不等，这些垢块或堵塞物都结垢致密附着力强，结垢堵塞情况在年度大检修后变符更加严重。

2水系统结垢原因分析2.1机理分析钙垢和镁垢是水中较为常见的水垢，0℃下碳酸钙在水中的溶解度只有20 mg ／L。

GE水煤浆气化系统结垢的原因分析与措施

图１下降管和上升管垢照图２气化炉排黑水管线垢照
收稿日期：２０１２－０７－２６作者简介：周鹏（１９８３－），男，内蒙古包头人，工程师，神华包头煤化工分公司甲醇中心气化装置工艺工程师。
第６期
周鹏等：ＧＥ水煤浆气化系统结垢的原因分析与措施
图５高压灰水泵进口过滤器处的垢照
由于系统结垢严重，激冷水过滤器频繁切换，切换过程易堵塞激冷环，造成激冷水量下降，导致气化炉减负荷；动设备磨损加剧，垢片堵塞叶轮流道，频繁出现不打量现象。单台气化炉的运行周期由以前３个月，缩短到不到２个月，继续恶化有可能导致整个系统停车。
１主要结垢部位
（１）气化炉内件结垢严重，下降管和上升管环隙间结垢、挂渣严重，见图１。合成气进入激冷室水浴后偏流严重，气体阻力大大增加，导致气化炉在运行过程中液位不断上涨，给设备安全运行造成隐患。
（２）气化炉排黑水管线结垢严重，垢质比较坚硬，难以清理，见图２。
８．５之间。在气化黑水系统中，ｐＨ越低，硅酸
越易形成。硅酸不稳定，随着ｐＨ升高，硅酸通
过缩合形成多聚硅酸，并会进一步缩合成硬垢。
因此，在较强酸性条件下，原煤中大量的
钙、镁、铁、铝离子也会促进各种硅酸盐晶体聚
合物沉淀析出，附着在管道内壁，导致结垢加剧。
３结垢原因分析
３．１垢样分析取激冷环、真闪罐及高压灰水泵垢样分析，

水煤浆气化水系统结垢成因研究与控制措施

水煤浆气化水系统结垢成因研究与控制措施水煤浆气化水系统结垢成因研究与控制措施，这个话题一听就让人觉得很技术、很枯燥。

可别急着翻白眼，咱们慢慢来聊。

别看这个“结垢”两个字有点严肃，其实它跟我们平时洗衣服、洗碗都离不开的水垢有着千丝万缕的联系。

你想啊，水煤浆气化这种高科技的东西，它的水系统里，水一天天在流动，设备在转动，咋就不小心结了垢呢？要知道，这些水垢可是不得了的，轻则减少设备的使用寿命，重则可能一场大火或者爆炸就能让整个工厂摇摇欲坠。

所以，了解结垢的成因和解决办法，简直就是对生命负责、对生产负责，对自己的工厂负责。

水煤浆气化水系统结垢的原因可多了去了。

你要知道，水本身就含有一些矿物质，像钙、镁这些东东，它们在水里溶解得好好的，大家都是各自安好。

但一旦水温升高，水中溶解的这些矿物质就有点“暴躁”了，尤其是钙离子、镁离子，它们就不甘心待在水里，开始寻找机会与水中的碳酸根、硫酸根反应，慢慢就“结成了小团体”。

这些小团体如果不控制，越来越多，就会变成让人头疼的水垢，黏在设备的管道、热交换器上，什么冷热不均、效率低下全都来了。

而且水煤浆气化这种过程，还需要大流量的水来冷却设备，这些水流动起来，水垢的积累速度就像坐了火箭，真的是一秒钟都不等。

说到这里，可能有朋友会问了：“哎，那咱们能不能避免这种结垢现象啊？”答案是：当然可以！水源的选择至关重要。

别看水看起来清澈，水质背后的问题可不小。

有些水源里的硬度就高，水一进到气化系统，结垢就开始了。

所以，很多工厂都会对水源进行处理，像软化水、去除杂质这些办法，保证水的质量更好。

这样一来，结垢的几率就能大大降低。

不过，你说纯净水就能解决问题吗？那可不行！纯净水虽然好，但如果用得太多，可能会引发设备内部的腐蚀问题。

所以水的硬度要有个“适度”，既不能太硬，也不能太软，这个度真是个大难题。

咱们的水系统得定期“保养”才行。

平常好像大家都觉得这些大型设备跟电视遥控器似的，摁一下开关，啥事都能干好。

水垢污垢的形成及清理方法

少年易学老难!水垢(污垢)的形成、清理及预防方法浪化锂吸收式制冷机工作一立时间后,换热器(主要是冷凝器)表而产生的污垢会使换热器传热管管壁热阻增加，从而导致机组的制冷效率降低。

本文简要介绍了澳化锂吸收式制冷机换热器传热表而结垢的危害、成因及有效预防见解，并提岀了常见的处理方法，供有关人员参考。

换热器传热表面结垢的危害性：换热器表而结垢无形中增加了管壁的厚度，由于换热器传热管壁的导热系数X较大(入钢约为50W/(m・K), X铜约为liow/(m ・K)),而水垢的导热系数X很小(入水＜lW/(m・K)),仅为前者的几百到几千分之一,这样就大大增加了换热器管壁的传热热阻，降低了换热器的传热效率，减少了冷剂水的再生量，使机组的制冷量下降，造成能量的大疑浪费，从而增大了企业的运营成本;换热器传热管结垢后，使冷凝压力升高,冷凝温度与冷却水出口温度的差值增大;结垢还会腐蚀设备,缩短设备的使用寿命，结垢严重时还会使冷却管堵塞，减少水流通截而积，增大水流阻力，增加循环水泵运行费用；所以在淚化锂吸收式制冷机的使用过程中应立期进行冷却水水质检查，并立期进行除垢处理。

换热器传热表面结垢的原因：浪化锂吸收式制冷机换热器表而结垢的原因是多方而的：过饱和溶液中盐类的结晶析岀；不同分散度的一些物质的固体颗粒的粘结;有机胶状物和矿质胶状物的沉积;某些物质的电化学腐蚀以及微生物产生等。

这些混合沉淀形成了污垢，其中冷却水里而的溶解盐类(如重碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、氯化物、硅酸盐等)产生固相沉淀是结垢的主要原因。

形成固相沉淀的条件是：a)随着温度的升高，某些盐类的溶解度下降。

如C a (H C 03)2, C a (II 0)2, C a C 03, C a S 0 4, C a 3(P 04)2, M g C 03, M g (II C 03)2, M g (H 0)2 等。

b )随着水分的蒸发，水中溶解盐类的浓度增高，一些盐因过饱和而析岀。