气化灰水系统水质恶化原因分析及解决措施
气化灰水结垢严重问题的处理方案

甲醇装置黑水系统产生结垢的原因分析及解决方案意见XXXX科技有限公司2014/5/26一、气化炉产生结垢的机理1、碳酸盐的生成煤浆在燃烧室发生燃烧及裂解等反应后,生成的工艺气中产生大量的二氧化碳与水形成HCO3-,HCO3-在高温下分解成CO32-与黑水中的Ca2+、Mg2+等离子产生CaCO3、MgCO3而析出,从而附着在炉壁或管道上形成结垢。
2、酸性物质的存在。
气化炉急冷室的水相中一般存在如干种酸性物质,按照酸性物质的强弱顺序依次为:盐酸(HCL)、甲酸(HCOOH)、碳酸(H2CO3)、氢硫酸(H2S).由于煤中含有CL-、SiO2,以及煤浆燃烧、裂解反应后产生的CO、CO2、H2S等气体,在气化炉高温气化反应或急冷条件下,产生如下反应:2NaCL2+2SiO2+H2O=2NaSiO3+2HCLCO+H2O=HCOOHCO2+H2O=H2CO3H2+S=H2S因此,气化炉炉内的黑水呈强力酸性。
在酸性条件下,原煤中含有的Ca2+、Mg2+、Fe2+、Al3+与SiO3生成硅酸盐及硅酸盐晶体聚合物,形成沉淀析出,导致结垢形成。
二、气化炉结垢原因的分析1、工艺流程示意图去高压闪蒸在正常情况下,水系统的流向为:来自高压灰水泵的灰水及下游变换来的工艺冷凝液进入碳洗塔,碳洗塔水相中较澄清的灰水经激冷水泵进入气化急冷室,对高温灰渣激冷和工艺气进行初步洗涤后,从激冷室排出,与碳洗塔排出的黑水一同排往黑水处理闪蒸系统。
由于工艺冷凝及灰水的PH值均在8以上,因此在碳洗塔内对工艺气洗涤后所形成的黑水不易形成聚硅酸盐难溶性结垢,所有成垢物质均为在高温、碱性条件下产生的碳酸盐、硫酸盐结垢,而此类硬垢阻垢分散剂能有效阻止并延缓其结垢速度。
在碳洗塔上部较澄清的灰水,其PH值在7以上,作为气化炉的激冷水进入气化炉,对工艺气激冷及洗涤后,其PH值因酸性介质的影响而发生下降,随着气化炉运行时间的延长,黑水的酸性进行积累,其PH值始终维持在5以下,因此,在酸性、高温、高压条件下,煤中燃烧、溶出的二氧化硅氧化成硅酸、硅酸在酸性条件下产生聚合并与水中的Ca2+、Mg2+、Fe2+、Al3+等生成类似于长石的硬垢。
灰水系统常见问题及优化措施
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关 键词 : 气化 ; 灰水; 处理 ; 优化; 措施
F mia et n n t z d M e s r so h W ae y tm a l rQu si sa d Op i e n u e fAs tr S se i o mi
WAN G a —ln .L n 一 u Xi o ig IHo g
( at hn nie r gS i c n e h o g o t. n u H fi 3 0 4 2A h i a gi 1E s C iaE g ei ce ea dT c nl yC .Ld ,A h i e 0 2 ; n u B n n n n n o e2
蒸汽经灰水加热 器 回收热量 后通过 高 闪分离 罐进行 汽液 分离 , 顶部气体送人变换 汽提 塔或火 炬 , 底部 灰水返 回脱 氧槽循 环 使 用, 高温热水器底部 黑水经过低温热水 器 、 空闪蒸罐 逐级 闪蒸 真 被 浓 缩 后 进 入 澄 清 槽 进 行 水 渣 分 离 , 部 黑 水 由 澄 清 槽 进 料 泵 底 送入真空过滤机压滤 , 饼送 至界外作建 筑用 , 滤 而上部 清液大部 分送人脱氧槽循 环使用 , 部分最 为废 水排 至界 外。低 温热水 少 器顶部闪蒸汽作 为热源送 人脱 氧槽 , 空闪蒸 罐顶部 闪蒸 汽经 真 过真空闪蒸冷凝器 冷凝 、 真空 泵分 离器 汽液 分离 , 气体 放空 , 液 体返 回系统循 环使用。
1 灰 水 处 理 系统 工 艺 流 程
本 装 置 灰 水 处 理 工 艺 流 程 示 意 图见 图 l 。
变换 汽 提塔 歧 火村
2 实 际 生产 中 会 遇 到 的 问 题 及 解 决 办 法
由于本工 段处 理的黑水含 固量 比较 高( 3 %左 右) 整个 约 0 , 系统 介 质 对 管 道 及 设 备 的磨 损 比 较 严 重 , 时 堵 塞 也 是 灰 水 处 同 理系统 比较显 著的特 点 , 这些 问题都 影响 了整个 气化装 置 的顺 利运行 。相关文献 调研及 企业 反馈 , 灰水 处理 系统 存 在的 问题
多元料浆气化装置灰水系统结垢原因及控制措施

[收稿日期]2020 03 08 [修稿日期]2020 03 11[作者简介]杨 林(1990—),男,陕西榆林人,助理工程师。
多元料浆气化装置灰水系统结垢原因及控制措施杨 林1,于贵飞2(1.陕西延长中煤榆林能源化工有限公司,陕西榆林 718500;2.浙江石油化工有限公司,浙江舟山 316000)[摘 要]灰水是多元料浆气化装置的“血液”,灰水水质的好坏直接决定着整个气化装置运行状况的好坏。
针对陕西延长中煤榆林能源化工有限公司气化装置2017年年中大修开车后1个多月灰水系统运行状况逐渐恶化的问题,以灰水水质分析数据为出发点,对影响灰水系统结垢的因素逐一进行分析,从而了解原料煤煤质、制浆系统水源水质、药剂添加、变换冷凝液pH、真空闪蒸效果、外排废水量、烧嘴压差波动等对灰水水质带来的影响及其影响程度,在此基础上提出了减缓气化灰水系统结垢速度、减轻气化灰水系统结垢倾向的一些控制措施。
[关键词]多元料浆气化装置;灰水系统;结垢;灰水水质;原因分析;控制措施[中图分类号]TQ546 5 [文献标志码]B [文章编号]1004-9932(2020)06-0018-041 气化装置灰水系统运行概况陕西延长中煤榆林能源化工有限公司(简称榆林能化)气化装置采用多元料浆气化工艺,配置3台 3200mm×3800mm气化炉(两开一备),气化炉设计压力6 5MPa,设计原料煤处理能力3240t/d,其灰水处理系统采用三级闪蒸技术。
灰水系统在2017年6月大检修后进行了彻底清理,澄清槽(704V05)重新加入了新鲜原水,气化装置开车后灰水系统运行稳定,但运行1个多月后灰水系统运行状况逐渐开始恶化,出现了以下现象。
(1)澄清槽(704V05)溢流堰结垢严重,导致溢流堰内的水流通道堵塞。
(2)低压灰水泵(704P06)入口管线、叶轮结垢严重,导致灰水泵打量不足,灰水泵进、出口阀开关动作困难,严重时无法进行倒泵操作,使得灰水泵出现故障时无法进行检修。
气化灰水系统结垢原因分析与对策
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气化灰水系统结垢原因分析与对策摘要:煤气化属于煤洁净的重要技术之一,位于煤炭行业有着重点应用。
灰水系统水质不良,则会导致系统发生结垢情况,泵能力受此影响明显降低。
同时,造成激冷水管线与激冷环出现结垢情况,激冷水流量受此影响明显减少,激冷环、下降管使用年限明显降低,以此对系统稳定连续运行产生不利影响。
所以,有关气化灰水系统,需对其结垢原因采取全面分析,制定合理可行的对策措施,以此为气化灰水系统稳定连续运行提供可靠保障。
对气化灰水系统结垢原因分析与对策进行了分析,旨在为有关人员提供一定的参考和借鉴。
关键词:气化灰水系统;结垢;原因;对策前言:世界能源紧缺背景下,煤炭资源更是供不应求,对其采取高效综合利用,是影响能源化工领域发展的重要问题。
煤气化作为煤洁净的关键技术之一,位于煤炭行业有着重点应用。
有关水煤浆气化技术,凭借其工艺、安全与技术水平、成本等方面的优势特点,也获得广泛重点应用。
气化灰水系统若发生结垢问题,势必会对系统运行产生不利影响,所以,有关人员务必对结垢原因采取全面分析,通过合理可行的方法对策,保证气化灰水系统稳定安全运行。
1灰水系统工艺流程有关灰水系统工艺流程,涉及涵盖黑水闪蒸、沉降与灰水混合、洗涤。
首先,位于气化炉激冷室、碳洗塔底部位置,对存在的激冷水、煤气洗涤水,利用黑水管线,对此直接输送至闪蒸系统,逐级通过高压、低压和真空闪罐,对此完成闪蒸处理,确保对黑水所含CO2、H2S等实现有效排除。
通过闪蒸流程处理之后,对黑水采取降温,待温度符合相应标准,便可直接输送至沉降槽,选用絮凝剂,对此加以合理使用,以保证黑水所含残渣能够更快完成沉降。
位于沉降槽底部位置,含固量较高黑水,需借助过滤设备,对此完成有效过滤处理,对残渣和粉尘等实现有效清除。
对沉降处理的灰水采取有效收集,并直接输送到灰水槽,为防止灰水管路发生结垢情况,保证灰水固体颗粒具有良好的稳定性质,可选用分散剂,位于灰水之中加以合理添加使用。
煤气化过程中的灰水预处理方案研究与优化
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煤气化过程中的灰水预处理方案研究与优化摘要:针对煤气化过程中出现的灰水氨氮含量高、易结垢等问题,对煤气化过程中灰水氨氮的来源及结垢的原因进行了分析,并进行了针对性的煤气化灰水预处理方案优化,通过加碱汽提、混合闪蒸、加酸部分中和、抑酸4个主要步骤对煤气化灰水进行预处理,并结合甲醇装置实际生产结果表明,经灰水预处理后,减少了氨氦、钙镁等离子进入灰水系统的量,增加了氨氮汽提量和钙镁离子沉淀量,提高了灰水水质,减少了灰水系统结垢。
关键词:煤气化灰水;预处理;方案优化1灰水结垢成因进入气化黑水中的有机酸组分,经闪蒸系统后,随温度下降,其溶解度、活性、酸性均迅速下降;进入气化黑水中的无机酸组分,经闪蒸系统后,作为酸性组分挥发出去,导致黑水pH 值不断上升。
当黑水进入澄清池后,随pH值上升,CO32-同各类钙镁等离子生成CaCO3、Mg(OH)2等。
此类沉淀基本以分子团形式悬浮在灰水中,比黑水中的灰渣粒度小的多,难以处理,且基本不受絮凝剂影响。
分散剂可以影响沉降时间,但由于悬浮物最终仍要沉降下来,分散剂只是使沉降范围扩大。
最终结果就是悬浮物陆续沉降至灰水各储罐及管线中,形成致密垢片,堵塞管线。
其次,CaCO3、Mg(OH)2等在中性水中实质微溶,因此,灰水中Ca2+、Mg2+、C032-,OH-保持平衡。
当温度上升时,溶解度降低,水解度增加,Ca2+、Mg2+出现沉淀。
因灰水在除氧器中升温,除氧器水又逐步加温进入碳洗塔、气化炉,故在此过程中,灰水中可溶的Ca2+、Mg2+不断减少,CaCO3、Mg(OH)2等陆续沉降,导致除氧头、碳洗塔和气化炉内件、激冷水管线结垢。
2灰水预处理方案与优化2.1灰水预处理方案以某气化工艺流程为例,介绍灰水预处理方案,其工艺流程示意图见图l。
l-气化炉2-激冷水过滤器3-高压闪蒸入低压缓冲罐 4-酸液槽5-酸液泵6-洗涤塔/碳洗塔7-高压闪蒸罐8-低压闪蒸罐9-两级真空闪蒸罐 lO-澄清池,沉降池 11-灰水槽 12-除氧水槽,蒸发热水塔 l3-渣水混合器14-变换炉15-碱液槽16—碱液泵17,18-气液分离器19-汽提塔20-絮凝剂槽2l一除氧水泵图1 某气化装置灰水预处理工艺流程示意图图l中粗实线为灰水预处理部分:(1)加碱汽提,(2)混合闪蒸,(3)为加酸部分中和,(4)抑酸。
GE水煤浆气化装置灰水水质影响因素分析与控制
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GE水煤浆气化装置灰水水质影响因素分析与控制
杨凯
【期刊名称】《四川化工》
【年(卷),期】2024(27)1
【摘要】气化灰水可谓是水煤浆气化装置的“血液”,灰水水质超标会导致系统设备和管道腐蚀结垢,制约GE水煤浆气化装置的长周期运行,并严重影响污水处理的效能。
对灰水pH值、硬度、碱度、悬浮物含量、浊度、氯离子含量、电导率、氨氮和COD等关键指标对水煤浆气化灰水系统的影响进行分析,并就各影响因素总结出针对性的水质控制措施,以提高气化装置运行的稳定性和经济性。
【总页数】6页(P45-50)
【作者】杨凯
【作者单位】中国石油化工股份有限公司金陵分公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ5
【相关文献】
1.水煤浆加压气化装置水质pH影响因素分析
2.四喷嘴对置式水煤浆气化灰水除硬产水回用分析
3.延安能化研发的“一种水煤浆加压气化灰水高压闪蒸装置”获实用新型专利证书
4.水煤浆气化装置灰水氨浓度预测及控制
5.多喷嘴对置式水煤浆加压气化装置灰水浊度的控制
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灰水系统稳定运行的影响因素及改进措施
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套反 冲洗装 置 ,避免 烟气带 出物堵 塞 除雾器 。
( )烟气 抬 升高度 3
4 我 公 司氨 法 脱 硫 存 在 的 问题
经过 长 时间 的运行 ,系统 比较稳 定 ,但 还存
在 以 下 一 些 问题 。
脱 硫塔 烟气 出 口为 6 0℃左 右 ,没 有 设 计 烟
气再热 装置 。外 界温度 高 的时候 ,烟气 抬升 高度 还可 以 ,但 在冬 天或者 下雨 时 ,由于大 气温 度 比
1 响水统主因 影灰系的要素
目前 , 水煤浆气化装 置 以设 计 压力为 4 0 a . MP
收稿 日期 :2 1 - 2 2 0 10 4
鑫 凳雹 兽
乏0a M 4P .冷
水的 另 一 来 源 一 般 为 除 氧 水 ) ,而 设 计 压 力
作 者 简 介 :王 立 群 ( 90 ) 1 7 一 ,男 ,黑 龙 江 伊 春 人 ,工 程 师 , 曾任 黑 龙 江 浩 良河 化 肥 厂 造 气 车 间 生 产 主任 ,现 在 黑 龙 江 龙 煤 东 化有 限公 司负 责 煤 气 化 工 艺 工 作 。
Ab ta t I r uc he f c o s a f c i he a h— t r s s e o r to nd pr c u i n, nd ho s r c : ntod e t a t r f e tng t s wa e y t m pe a i n a e a to a w t s — t r s t m fe t he o lg sfc ton s s e , nd a s nt o c e e i s wa e he a h wa e ys e a f c s t c a a iia i y t m a lo i r du e pr v nton ofa h— t r s s e s a i g a d t fe t fe m p o m e . y t m c ln n he e f c s a t r i r ve nt Ke r : s — t r s t m ; c l y wo ds a h wa e ys e s a i ng; fe t m e s r e f c a f c ; a u e; fe t
湿法气流床气化灰水系统堵塞、腐蚀原因分析及对策

l e it l c i g a d c r so f h wae s al vae b o k n n o o i n o s t r y t m e e d s u s d fo rw tra ee t n, trasu e r c s a s e w r ic se m a ma e il lci r s o mae l s ,p o e si i m-
广州化工
2 1 年 3 卷第 6 00 8 期
湿 法气 流 床 气化 灰 水 系统 堵 塞 、 蚀原 因分 析 及对 策 腐
郑亚兰 , 林益安 , 西 西安 700 ) 16 0
摘 要 : 针对湿法气流床气化工艺灰水系统中管道、 阀门出现的堵塞、 腐蚀的现象, 分析堵塞、 腐蚀产生的的原因, 从原料选
择、 材料使 用 、 工艺改进 、 操作管理 、 助剂方面提 出一些减轻灰水系统的堵塞 、 腐蚀 的应对之策 , 对解决堵塞 、 腐蚀问题给出了建议 。
关键 词 : 湿法气流床气化; 灰水系统; 堵塞; 腐蚀; 对策
Ca s ay i n u t r a u e n As a e y t m o k n n u e An lssa d Co n e me s r so h W t r S se Bl c i g a d Co r so fW e e e s rz d En r i e lw sf a i n r o in o tFe d Pr su ie t a n d F o Ga i c t i o
义。
1 湿法气流床气化灰水 系统工艺概 述
1 1 黑水处 理 .
气化炉激冷室底部 的气 化黑水和洗 涤塔 底部 的洗涤黑水 经 过多级闪蒸 , 回收热量 , 浓缩的黑水送往澄清槽进行沉降 澄清 , 澄
浅谈控制气化灰水指标的意义和结垢处理措施

2020年06月浅谈控制气化灰水指标的意义和结垢处理措施高起飞(陕西神木化学工业有限公司,陕西榆林719319)摘要:德士古水煤浆气化作为一种具有安全性、成熟性以及工艺性特点的气化技术.已经被我国各个领域工作中所广泛应用。
气化灰水水质的好坏直接影响气化系统的稳定运行,总结分析气化灰水对气化系统运行的影响,优化灰水指标管控,制定预防措施,实现系统稳定运行具有重要意义。
关键词:德士古;气化灰水;指标重要性1概述德士古水煤浆加压气化装置主要任务是将制浆工序生产的浓度≧60.5%水煤浆与空分装置生产的纯度为99.6%氧气通过气化喷嘴进入气化炉内进行部分氧化反应,产生以H2、CO、CO2为主要成分的粗煤气,粗煤气再经碳洗塔增湿、除尘、降温送入变换工序;同时,将装置中产生的黑水进入高、低闪系统进行闪蒸,浓缩黑水分离出的细渣、粗渣送出界外,闪蒸汽与灰水换热回收热量的同时,回收蒸汽凝液达到循环使用的目的。
德士古水煤浆气化灰水系统工艺流程参见图1。
灰水是从气化炉和洗涤系统接收的黑水产生,气化炉激冷室和碳洗塔的黑水经过高压闪蒸和真空闪蒸降温、浓缩、解析出有毒有害气体进入火炬环保燃烧达标排放,浓缩黑水再经沉降槽沉降除尘后,较为干净的灰水进入灰水槽循环利用[1]。
通过各类药剂添加保证灰水水质,避免管道、设备结垢和腐蚀,保证气化系统长周期稳定运行。
因此,有效控制和管理气化灰水的水质指标具有重要意义。
2气化灰水水质分析指标控制气化灰水水质分析控制指标参见表1:3影响灰水水质的因素及各参数控制目的为了确保返回碳洗塔和气化炉内的气化灰水充分满足气化设备的正常运行要求,需要严格控制灰水pH、总碱、总硬、总溶固、悬浮物、浊度、氨氮、COD[2]。
沉降槽的凝固和沉降的效果直接影响灰水中固含量多少,而沉降效果又受停留时间、絮凝剂添加量及药剂的有效成分影响较大,通过分析灰水各项指标能判断灰水运行情况,总碱、总硬、总溶固、悬浮物以及浊度等指标在指标范围内,说明灰水水质稳定;硫酸根、氯离子均在指标范围内,说明灰水中添加分散剂组分相对稳定;氨氮、COD均在指标范围内,说明灰水外排量能满足工艺要求;总磷在指标范围内,说明灰水分散剂添加量适当。
气化黑水灰水降硬降浊回用整体解决方案
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单位 ---
NTU mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L
灰水水质 8.1-8.3 15.28 1217.23 431.3 822.33 5136.8 782.41 279.33 350.49
产水要求
--≤8 ≤350 ≤130 ≤800
---
500-700 ≤300 ≤350
2016.4.20新三板挂牌
利用有限的水资源,创造无限的水循环
京润服务
京润环保拥有多种成熟的水处理技术和丰富的工 程经验,为客户提供切实可行、实用可靠的深度 水处理技术解决方案,并以“尽心、尽力、尽责” 的服务理念为客户实现优质的工艺设计、工程施 工、安装调试,技术培训,售后服务等,京润人 不断的为环保事业做出贡献。
利用有限的水资源,创造无限的水循环
2.专利设备的介绍
利利用用有有限限的的水水资资源源,,创创造造无无限限的的水水循循环环
3.专利设备的应用案例
1.某公司多喷嘴水煤浆气化炉灰水处理回用项目
气化炉灰水水质指标及产水要求
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 10
项目
PH 浊度 总硬度 Ca2+硬度 总碱度 电导率
利用有限的水资源,创造无限的水循环
3.专利设备的应用案例
年运行费用效益核算
费用 药剂费(万元)
原系统 年运行费用
200
新系统电絮凝 处理100m3/h水量
80.8+120
污水处理费(万元)
288
240
补充水费(万元)
288
240
总费用(万元)
776
680.8
年节约费用(万元)
95.2
气化黑水灰水降硬降浊回用整体解决方案
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气化炉
脱盐水 20m3/h TH=0
230m3/h TH=391.3mg/L
沉降槽
120m3/h
TH=600mg/L
110m3/h TH=600mg/L
“电化学絮凝” 120m3/h
一体化
TH=200mg/L
灰水槽
外排污水 20m3/h
TH=600mg/L
上清液
脱水系统
泥饼外运
利用有限的水资源,创造无限的水循环
3.专利设备的应用案例
电化学絮凝设备进、出水水质指标分析
利用有限的水资源,创造无限的水循环
3.专利设备的应用案例
电化学絮凝设备运行成本分析
灰水处理运行成本 用电量:0.20kw · h/吨水 药剂费用:1.35元/吨水
利用有限的水资源,创造无限的水循环
3.专利设备的应用案例
年运行费用效益核算
250t/h TH=800mg/L
气化炉
脱盐水 20t/h TH=0
230t/h TH=608.7mg/L
1.黑水循环的总硬 度由1950mg/L下 降到800mg/L,硬
pH调 节
HPin氢 离 子 注 射 技 术 度去除率为59%。
“电化学絮凝” 一体化
2.排污水由60t/h下
灰水槽
降到20t/h。
工艺优势
1.灰水循环 的总硬度由 1200mg/L下 降到600mg/L。 2.排污水由 60t/h下降到 20t/h。
3.专利设备的应用案例
电化学絮凝设备进、出水水质指标分析
利用有限的水资源,创造无限的水循环
3.专利设备的应用案例
电化学絮凝设备进、出水水质指标分析
利用有限的水资源,创造无限的水循环
多喷嘴气化炉灰水系统常见问题分析

黑水中含渣量过高主要是由于运行初期气化 炉内的灰渣不能够及时排出系统ꎬ所以在气化炉 升压期间应保证锁斗循环泵的循环量ꎬ保证灰渣 的沉降ꎮ 3. 2 各角阀及缓冲罐磨损严重
四喷嘴设计两个沉降槽ꎬ每一个沉降槽上面 都设置一台耙料机ꎬ同时加入絮凝剂进一步沉降 黑水中的固体ꎬ耙料机的作用就是将黑水中的固 体推到沉降槽底部ꎬ方便经过柱塞阀排出[1] ꎮ 沉
作者简介:朱 宝(1987—) ꎬ男ꎬ助理工程师ꎬ主要从事煤气化工作ꎻ332159882@ qq. com
灰水槽ꎮ 为 了防止管道和设备结垢ꎬ灰水槽和溢流管分别加 入分散剂ꎬ灰水槽的灰水经过低压灰水泵送到系 统外ꎬ其他的灰水送往灰水系统和气化系统再利 用ꎮ 沉降槽底部的渣水经沉降槽底料泵送往压滤 机处理ꎮ
(1) 黑水至高压闪蒸罐管线弯管太多ꎬ长时 间的系统运行容易出现死区ꎬ造成灰渣聚集ꎬ且灰 水中的 Ca2 + 、Mg2 + 含量高[2] ꎬ在高温条件下会促 进 CaCO3 和 MgCO3 的生成ꎬ导致结垢ꎮ 在气化炉 停车又开车后容易造成垢片脱落堵塞管线ꎮ
(2) 气化炉开车升压初期未能够及时排渣造 成黑水中含渣量过高ꎮ 3. 1. 2 处理措施
目前万华化学通过技术改造已经取消沉降槽 底料泵ꎬ沉降槽过来的含固黑水经过真空过滤机 过滤ꎬ滤饼通过细渣刮板机送到渣车拉出厂区ꎮ
3 灰水系统运行中的常见问题
3. 1 黑水至闪蒸系统管线堵塞及角阀卡涩 黑水管线堵塞常见于气化炉开车后不久ꎬ系
统运行时间不长ꎮ 气化炉、旋风分离器和水洗塔 排水至高压闪蒸罐ꎬ管线由于垢片或者黑渣过多 而堵塞不通ꎮ 大量堆积容易造成角阀卡涩ꎬ严重 时只能停车处理ꎮ 特别是开停车初期由于温度的 变化造成管道内的垢片更容易脱落ꎮ 3. 1. 1 原因分析
煤气化灰水控制指标,影响因素及控制方法

煤气化灰水控制指标,影响因素及控制方法1. 煤气化灰水控制指标煤气化灰水是煤气化过程中生成的含有煤灰颗粒和有机物的废水。
在煤气化生产中,控制煤气化灰水的产生量和合格排放是关键问题。
煤气化灰水控制的主要指标包括总悬浮固体(TSS)、化学需氧量(COD)、氨氮和总磷等。
2. 影响因素煤气化灰水的产生量和水质受多方面因素的影响。
煤种的不同会导致煤气化灰水性质的差异,如含灰量高的煤炭在煤气化过程中生成的煤灰颗粒更多。
煤气化工艺参数的调节也会对煤气化灰水产生量和水质产生影响,比如气化温度、压力等。
设备运行状态、废水处理工艺等也是影响煤气化灰水的重要因素。
3. 控制方法降低煤气化灰水产生量和改善水质需要综合考虑多种因素,并采取相应的控制方法。
在煤气化灰水的处理过程中,可以采用物理方法如沉淀、过滤等,也可以采用化学方法如调节pH值、添加混凝剂等。
合理调节工艺参数、优化设备运行状态也是控制煤气化灰水的重要手段。
4. 个人观点和理解煤气化灰水的产生和处理是煤气化生产中一项重要而复杂的问题。
对煤气化灰水控制指标的合理把握和对影响因素的深入分析可以有效指导煤气化工艺的优化,并减少对环境的影响。
在实际生产中,需要充分考虑煤种、工艺参数和处理技术的综合运用,才能更好地控制煤气化灰水的产生和质量,实现煤气化生产的可持续发展。
结语:煤气化灰水的控制与处理是煤气化生产过程中的一项重要工作。
通过综合分析煤气化灰水的控制指标、影响因素及控制方法,可以更好地指导实际生产,并且促进煤气化工艺的优化与提升。
在未来的煤气化生产中,需要进一步加强煤气化灰水研究,以提高煤气化工艺的可持续性和环保性。
煤气化灰水的控制与处理是煤气化生产过程中的一项重要工作。
通过综合分析煤气化灰水的控制指标、影响因素及控制方法,可以更好地指导实际生产,并且促进煤气化工艺的优化与提升。
在未来的煤气化生产中,需要进一步加强煤气化灰水研究,以提高煤气化工艺的可持续性和环保性。
粉煤气化水系统结垢分析与优化
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粉煤气化水系统结垢分析与优化摘要:粉煤气化水系统水质直接影响系统能否长期安全稳定运行,所以要确保水质各指标都达标,若无有效的灰水控制措施,水系统水质将变差,动静设备管道积渣结垢将更严重,从而影响系统正常运行,因而控制灰水水质较重要。
关键词:粉煤气化;水系统;结垢;优化由于灰水和黑水系统中存在大量结垢性离子,灰水和黑水系统管线等常结垢,导致管道堵塞、泵打量不足等问题,严重影响气化炉长期运行,同时,致使激冷水管线和激冷环结垢,激冷水流量将显著减少,激冷环使用寿命将显著缩短,从而对系统稳定连续运行产生不利影响。
因此,对于粉煤气化水系统,要全面分析其结垢原因,制定合理可行的对策,为系统稳定连续运行提供可靠保障。
一、设备管道不同点垢物分析数据及日常灰水指标1、不同部位垢样分析数据。
对灰水和黑水循环系统不同位置易结垢垢片进行取样分析,通过分析垢片数据及组分比较,推算每个系统的结垢趋势和形成垢片的原因,这样系统才能得到有效控制,不断优化和创新系统盲区和设备管道系统的内部环境。
不同位置沉积物中酸不溶物含量不同,这些沉积物是黑水沉降中进入灰水系统的细小渣粒的一部分(主要成分为SiO2、石英、偏硅酸铝等);Al2O3含量高可能是由于使用了三高两低(高灰分、高硫、高灰熔点、低挥发分和低可磨指数)无烟煤灰分含量高且灰分中Al2O3含量高造成。
550℃灼烧失重数据表明,主要成分为煤泥和有机质;950℃灼烧失重数据表明,CaO和MgO含量相对较低,表明该系统具有良好的分散阻垢性。
Fe2O3含量高可能是由系统中腐蚀控制或外部引入的Fe离子引起。
酸不溶物含量太高,因此对这种沉积物进行化学清洗可能性小,通过取样沉积物实验室小试,基本无法进行化学清洗。
2、气化粗细渣中氧化物。
粗细渣中硅铝比例较高,酸性氧化物(SiO2、Al2O3)及碱性氧化物(Fe2O3、CaO、K2O)中SiO2+Al2O3含量高于70%,SiO2含量高导致软化、流动温度间温差大,粗细渣中Al2O3含量增加,灰熔点升高,粗细渣中酸性物含量差别不大,但碱性物中粗渣含量远高于细渣,粗渣中不同样品含量差别较小。
中能化工改善气化灰水水质减少系统结垢

中能化工改善气化灰水水质减少系统结垢摘要;灰水系统由于水质差、积渣快、结垢快、结垢多的原因,在运行时影响工艺、设备的稳定,影响整体系统的稳定,在检修时清理积渣耗时长,影响检修进度,因此,延缓灰水系统积渣结垢速率、优化灰水系统水质是延长气化装置运行时间的主要因素。
关键词:灰水系统;水质差;气化装置一、现状分析中能化工股份有限公司灰水系统由于水质差、积渣快、结垢快、结垢多的原因,在运行时影响工艺、设备的稳定,影响整体系统的稳定,在检修时清理积渣耗时长,影响检修进度,因此,延缓灰水系统积渣结垢速率、优化灰水系统水质是延长气化装置运行时间的主要因素。
这五大环节中均存在结垢的现象,因此,要优化灰水系统,必然这五个环节都要优化。
四、要因分析1、形成水中碱度的物质碳酸氢盐可以共存,硫酸盐和氢氧化物也可以共存。
然而,碳酸氢盐与氢氧化物不能同时存在,它们在水中能起如下反应:HCO3- + OH- = CO32- + H2O由此可见,碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物可以在水中单独存在之外,还有两种碱度的组合,所以,水中的碱度有五种形式存在,即:(1)碳酸氢盐碱度HCO3-;(2)碳酸盐碱度CO32-;(3)氢氧化物碱度OH-;(4)碳酸氢盐和碳酸盐碱度HCO3- + CO32-;(5)碳酸盐和氢氧化物碱度CO32- + OH-2、如果水中单独存在OH-碱度,水中pH>11.0;水中同时存在OH-、CO32-时,PH9.3~11.0;如水中只有CO32-存在时,pH=9.4;当CO32-、HCO3-共同存在时,PH8.3~9.4;单一的HCO3-其存在范围是pH=8.3;但pH<8.3时,如水中碱度只有HCO3-存在,此时的pH值变化只与HCO3-和游离的CO2含量有关。
3、水的总硬度指水中钙、镁离子的总浓度,其中包括碳酸盐硬度(即通过加热能以碳酸盐形式沉淀下来的钙、镁离子,故又叫暂时硬度)和非碳酸盐硬度。
以碳酸钙浓度表示的硬度大致分为:0~75mg/L 极软水75~150mg/L 软水150~300mg/L 中硬水300~450mg/L 硬水450~700mg/L 高硬水700~1000mg/L 超高硬水4.所以当系统内碱度硬度控制不好,pH值控制范围过高或过低都会造成洗涤塔内积灰积累垢片5、真闪真空度低基本都是是由于真闪罐顶冷凝器换热效果差导致,由于真闪气带灰且容易腐蚀设备,使得真闪冷凝器使用效果差。
煤气化水系统运行问题分析和优化措施

煤气化水系统运行问题分析和优化措施摘要:水煤浆气化水系统作为水煤气化装置的重要组成部分,具有洁净高效的优势,尤其是在我国能源资源短缺的背景下,对大力提升煤炭资源利用率起到至关重要的作用。
其中水煤浆气化技术在不断应用中更加成熟,工艺流程相对而言比较简单,很大程度上降低了投资成本,同时具有较高的安全性,由此水煤浆气化技术在我国化工行业得到广泛运用。
但是在实际应用过程中,还存在一些不足,比如灰水系统水质差会造成系统机泵内部及其进出口管路结垢,泵能力下降;会导致激冷水管线和激冷环严重结垢、激冷水流量下降,影响激冷环和下降管使用寿命,从而影响系统的长周期运行。
给系统稳定运行带来较大难题,需要技术人员结合水煤浆气化装置实际运行情况,深入分析灰水系统的工艺流程以及灰水特性等,掌握灰水系统经常出现结垢的部位,及时采取有效措施以有效提升水质,为水煤浆气化装置的稳定运行提供重要保障。
文章主要围绕煤气化水系统运行问题分析和优化措施展开讨论,希望为更多专业人士提供有效建议。
关键词:煤气化;灰水系统;问题;优化措施引言煤气化工行业是我国经济发展的重要支柱之一,同时与人们生活密切相关。
煤气化工行业的稳定发展,决定性因素则是煤气化装置,该装置具有极高的专业性,需要资深技术人员充分掌握其内部结构和工作原理,同时结合煤气化设备的生产需要,确保其稳定的工作环境,减少外在因素的影响,促使煤气化装备的正常运行。
同时要求技术人员针对该设置水系统运行过程深入研究,科学合理解决煤气化水系统运行过程中存在灰水结垢问题,有效提升灰水水质,从根本上保证水煤浆气化装置的生产效率,为企业赢得更多经济收益,促使煤气化行业发展不断拓展新领域,真正实现低损耗、高节能、高效率的生产模式一、灰水系统介绍水煤浆气化系统中的灰水系统与普通工业循环冷却水完全不同,具有高温、高压以及高悬浮物的特性,该系统主要将煤料中的二氧化硫、三氧化铁等物质在水煤浆装置中充分燃烧后,随着煤气洗涤水进入到黑水中,经过絮凝处理后使灰水中的悬浮浓度处于合理范围值内;同时由于系统水温较高,经过闪蒸系统降温,使黑水温度由高温240℃降低到70℃,水温产生大幅度变动。
多喷嘴气化炉灰水系统常见问题分析
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多喷嘴气化炉灰水系统常见问题分析摘要:针对气化装置在正常生产过程中发生灰水闪蒸系统黑水到闪蒸系统管线,沉降槽底料泵入口及出口,沉降槽溢流管线阻塞,角阀卡涩磨损,缓冲罐严重磨损以及蒸发热水塔给水泵发生汽蚀现象,提出了系列优化措施并分析絮凝剂及分散剂添加量对系统灰水产生影响,采用灰水置换的方法对系统水质进行改善,使灰水系统长期处于良好状态。
关键词:多喷嘴;气化炉;灰水前言:来自气化炉和煤气初步净化系统的含渣水被单独减压引入含渣水处理系统中,含渣水先进入蒸发热水塔蒸发室。
蒸发室中含渣水汽化量大,溶于水的酸性气体也同时被解析。
蒸发室排出的蒸汽流入热水室,直接与循环灰水接触进行换热,从而实现灰水的最大限度加热。
蒸发室底含固量的增浓液相产物,再经低压闪蒸及真空闪蒸处理后,含渣水温进一步下降,含渣水中含固量浓缩,酸性气体充分脱附。
一、仪控系统的基本描述(1)黑水介质中细颗粒状悬浮物含量多,易析出,对阀和节流装置冲蚀比较严重,而且易在节流处将阀和管道堵塞,因此阀通常使用偏心旋转阀或者球阀,阀芯阀座与阀腔冲蚀处用硬质合金堆焊,以免冲蚀堵塞;液位变送器使用远传差压变送器;(2)通过增加膜片厚度,增大取压管径,增大冲洗水流量来解决仪表堵塞损坏问题;(3)流量仪表使用文丘里管或者楔式流量计;(4)节流装置使用文丘里阀或者楔式流量计:(5)节流装置使用节流器;(6)节流器使用节流管;(7)节流器使用耐磨管;(8)节流器使用扩管;(9)节流管。
2)灰水介质灰水为黑水,悬浮物沉降下来颗粒物较少。
与黑水介质相比,仪表和阀的要求略低,但是仍然存在磨蚀、腐蚀性等问题。
灰水(含黑水及煤浆)介质压力,差压仪表。
测量膜片二、灰水处理系统的工艺流程灰水闪蒸系统具有温度高,压力大,浊度大等特性。
气化炉,旋风分离器及水洗塔排出的黑水经减压角阀即PV1034, PV1033进入灰水闪蒸系统内,在该系统中,排水后黑水所含固体与溶解酸性气体经三级闪蒸后分离,闪蒸分离后气相热量经回收后送变换汽提系统以降低汽提系统S4用量。
煤化工气化装置灰水处理工艺浅析

煤化工气化装置灰水处理工艺浅析摘要:本文对煤化工气化装置灰水影响因素进行了分析,针对装置存在的问题,进行了改造处理,改善了系统水质,实现了装置的稳定运行。
关键词:煤化工;灰水处理;分析1导言鉴于我国能源结构富煤少油缺气的特点,大力发展煤化工是保障我国能源安全与实现可持续发展的有效途径。
煤化工行业水耗较大、规模体量大,煤化工废水主要来源为高浓度、难降解、有毒的煤气洗涤废水,其中含有酚类、氨氮等经生化处理难以降解达标的有毒有害物质,处理不达标就排放会对周边地区的水源及生态环境造成破坏。
气化废水水质好坏直接系统能够长周期运行,为了提高气化灰水系统的运行质量, 实现长周期稳定运行, 对影响灰水系统的因素进行了综合分析, 制定出了灰水系统的优化运行措施。
2煤化工气化废水影响因素2.1原料煤灰分及灰熔点灰水系统中的钙镁离子,主要来源于煤炭中的灰分,而我厂用煤来源于自己集团内部煤矿,需要精煤与末煤配比,造成原料煤灰分及灰熔点波动较大,我厂灰分控制指标为≤11%,但是实际最低灰分8.5%,最高14.2%;我厂煤浆灰熔点控制小于1200℃。
2.2两剂的添加量我厂沉降槽设计1059m3,絮凝剂添加率为2ppm,每天使用5.76kg,絮凝剂添加在沉降槽入口静态混合器前;分散剂添加率为30ppm,每天用量为86.4kg/天,分散剂添加在沉降槽上部溢流口至灰水槽部分;设计灰水指标悬浮物小于100mg/L,总硬小于450mg/L,总溶固小于2500mg/L,pH控制在7-10。
两剂添加不合适也是灰水水质差的重要原因。
2.3工艺过程操作的控制在日常工作中,各班组在操作控制时对过滤机的负荷只控制到最低要求15m3/h,没有将过滤机最大潜力发挥出来,我厂过滤机负荷设计15-30m3/h,过滤机负荷越高,对水质越好;另外灰水槽排污情况,正常生产时灰水槽高低压侧排污需要长期排污,而实际情况下执行不好,排污忽大忽小,各班组补入量也不同,系统波动大。
德士古气化炉水系统结垢问题以及对策(李奇峰)
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由此引发的问题: 一、黑水管路为什么会堵? 二、结垢的原理是什么? 三、结垢的影响因素有哪些? 四、结垢还会出现在哪些地方? 五、如何应对水系统结垢的问题?
黑水管线堵塞的原因
黑水管线堵塞的两大原因: 一、黑水析出CaCO3和MgCO3,结垢后脱落堵塞管 线。 黑水系统中的灰垢会在运行过程中慢慢累积在 管壁上,一般冲洗不下来。在气化炉投料后黑水 排放过程中,管道温度升高,但垢片和管道膨胀 系数不一,造成垢片脱落。脱落的垢片在管道弯 头、阀门处聚集,最终造成黑水管道堵塞。
二、文丘里洗涤器结垢。文丘里洗涤器是对合成气 进行洗涤的设备,有收缩管、喉管和扩大管3部分。 含灰尘的气体进入收缩管,流速沿管逐渐增大;
来自洗涤塔的灰水由喉管处喷入,被高速气流撞 击而雾化,气体中的尘粒与液滴接触而被润湿; 气体进入扩大管后,流速逐渐减小,尘粒互相粘 合,使颗粒增大而易除去。 文丘里洗涤器处垢样的主要成分是Al2O3、 SiO2、Fe2O3 、CaO等。 Al2O3、SiO2、 Fe2O3 等主要为被合成气带出气化炉的灰渣沉积而成。 喷入喉管处的液体为从洗涤塔底部经过文丘里泵 加压送入的灰水,高硬度的灰水与合成气接触,
水系统结垢的处理方法
一、加强设备管理,提高操作水平。 重视对黑水角阀的维护与检修,避免因角阀故 障造成管线和阀门渣垢累积、堵塞。对于开工投 用黑水系统有压力要求的装置,要严控好切入时 间,避免较长时间未打通黑水线路造成角阀和管 道因灰渣累积而堵塞。 激冷室和洗涤塔去高闪的黑水管线常易堵塞, 操作人员应对此处加强监测,可以从流量、压力、 角阀开度、下游温度和液位等方面判断管线堵塞 程度。当发现有堵塞情况时应及时处理,可以打 开角阀前高压冷凝液进行两端冲洗,或是间断开
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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 ,p H最 高达 到 9 . 0 4 ,硬 度最 高 达 到 1 0 . 8 m g / L,C a 质 量 浓度 最 高达 到 3 8 4 . 7 7 m g / L, Mg 质量 浓 度 最 高 达 到 2 9 . 1 6 mg / L ,浊 度 最 高 达到 8 4 . 5 n t u ,灰 水 的 c a ¨ 、Mg 质 量 浓 度 和 p H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
2 7 3 5 0 0 ) ( 兖矿 国宏化工有限责任公司 ,山东 邹 城
[ 中图分类 号]T Q 5 4 5 [ 文献标志码 ]B [ 文章编号] 1 0 0 4— 9 9 3 2 ( 2 0 1 3 ) 0 6— 0 0 3 0— 0 2
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
第 6期
常
亮等 :气化灰水系统水质恶化原因分析及解决措施
・ 3 1・
古气化炉的高负荷运行 ,拆检后发现激冷水管路 结垢 严 重 。
收 集 了系统 运行 状况 恶化 时 ( 2 0 1 2年 9月 1
日一 1 0月 2 4日) 的几组 灰水 水 质 分析 数 据 ,并
将其 与系统 运行 状况 良好 时 ( 2 0 1 2年 6月 1日) 的水质 分 析数据 进行 了对 比 ,具体 数据 见表 1 。
表1 灰 水 系统 水 质 分 析数 据对 比
从 表 1可 以看 出 :2 0 1 2年 9月 1日一 1 O月 2 4 日期 间 的灰水水 质 远 不 如 2 0 1 2年 6月 1日时
2 . 2 原 因排 查
经 分析 ,生 产过程 中系统所 用煤 质未 发生 改 变 ,所 用煤 种 的各项指 标 均在正 常 范 围内 ,由此 可 以断 定生 产过 程 中产 生 的黑水 不是 导致水 质 恶 化 的主 要原 因 。于是把 重 点放在 进入 澄清槽 的其 他 水 源 的水 质 上 ,对 原 水 、7 1 4废 水 、 甲醇 废 水 、变 换 冷 凝 液 、废 煤 浆 冲 洗 水 进 行 了取 样 分 析 ,具 体数 据见 表 2 。
围之 内。
关杂 用水 进入 澄清 槽 内圈 ( 澄清 槽 分 内外 两 圈 ,
外 圈直径 为 2 4 i n ,内圈 直径 为 2 3 . 4 m,内 圈最 高 点 比外 圈 的最 高 点 低 2 0 0 mm,内外 圈 之 间 的 环形 圈称 为溢 流堰 ) ,与加 入 的絮 凝剂 混 合 、沉 降后 ,黑 水 中的 固体 颗粒凝 结成 较大 的胶状 物沉 人 澄清槽 底部 ,上部 较 为干 净 的水 ( 称 为灰 水 )
逐渐降低 ,为维持系统正 常运行 ,只能打 开旁 路 ,让 灰水 直接进 入到脱 氧水 槽 ,经检修 发 现水 分布器的各进水 口 ( 进 水 口孔径为 1 5 m m) 出 现 了困难 ,严 重 影 响系统 检修 时 的工 艺处理 ;
系统 2 0 1 2年 度 5月 大 修 后 进 行 了彻 底 地 清
[ 收稿 日期 ]2 0 1 3 - 0 4 - 0 9 [ 作者简介 ]常 亮( 1 9 8 2 一) , 男, 贵州毕节人 , 工程师 , 主要 从事煤化工方面的研究。
( 5 )激冷水流量逐渐降低 ,严重影 响德士
理 ,并重 新 注 入 了新 鲜 水 ,投 入 运 行 后 状 况 良 好 ,但一 段 时间后 ,系统 运行状 况 开始恶化 ,现 场 出现 以下状 况 : ( 1 ) 澄清槽 溢 流 堰 内灰垢 明显 增 多 、增厚 , 导 致溢流 堰 内的水 流通道 堵塞 ,严 重影 响水处 理
生)及可能产生的磨煤水槽溢流水 ;进入磨煤水 槽的有原水 、变换冷凝液 和甲醇废水 。可 以看 出 ,
第 6期 2 0 1 3年 1 1月
中 氮
肥
M— S i z e d Ni t r o g e n o u s F e r t i l i z e r Pr o g r e s s
No . 6 NO V .2 01 3
气 化 灰 水 系统水 质 恶 化 原 因分 析 及解 决措 施
影响灰水水 质 的水源 主要 有 甲醇废 水 、变 换 冷凝 液 、原水 、废煤 浆冲洗水 和生 产 中产生 的黑水 。 2 系统运 行状 况及原 因排 查
2 . 1 系统 运行状 况
剂的加入 ; ( 2 ) 去 污 水 站 的循 环 水 冷 却 器 堵 塞 严 重 ,
导致污水 不能 正常 输送 至污水 处理 站 ; ( 3 ) 经过 脱 氧水 槽 封 头 水 分 布 器 的 灰 水 量
图 1 气化 灰 水 的 形 成 流 程 示 意
由图 1可知 :进入 澄清槽 的有 7 1 4沉 渣池 的 废水及 系统 生产运 行 中产 生 的黑水 ;进 入 7 1 4沉 渣池 的有磨煤 系 统消 化不 了的 甲醇废 水及 7 0 2煤 浆制备 岗位 废煤 浆 槽 内 的废 水 ;而进 入 7 0 2废煤 浆槽的有废煤浆 冲洗 水 ( 非连 续性 水 源 ,间 歇产