再生冷卻塔優化改造可行性分析

第４０卷第３期２０１４年６月

包鋼科技

再生冷卻塔優化改造可行性分析

李鋼，趙

輝，袁敏

０１４０１０）

（內蒙古包鋼鋼聯股份****燃氣廠，內蒙古包頭

摘要：ｃｃｐｐ焦煤二次淨化系統執行已有三年多，文章通過對脫萘、脫苯再生冷卻塔再生過程中存在的問題，進行

論證分析，為下一步再生冷卻塔的優化改造提供可行性理論依據。

關鍵詞：ｃｃｐｐ；淨化系統；脫萘；脫苯；再生中圖分類號：ｔｑ０５１．５

文獻標識碼：ｂ

文章編號

焦煤淨化工藝包括濕法和乾法。由於包鋼焦化

廠煤氣**氣質量較差，為保障ｃｃｐｐ燃機所需潔淨原料氣，採用「塔式全乾法淨化」工藝，其優點操

ｌ存在的問題及原因分析

１．１再生冷卻塔發生堵塞

作簡單，裝填後料層均勻，氣流分布好，防止氣流偏流。從而進一步脫除煤氣中的萘、焦油、苯、硫化氫

由於硫的熔點為在脫萘、脫苯再

生過程中，隨著再生出口溫度的逐步公升高（最終達到１２０　ｏｃ以上），尤其到了再生中後期，液態硫在再

及重烴類物質，淨化合格後的煤氣輸送給使用者使用¨　。包鋼ｃｃｐｐ焦爐煤氣脫萘、脫苯淨化系統包括５座脫萘塔、５座脫苯塔及一座再生冷卻塔，冷卻

生解析氣吹掃作用下進入噴淋冷卻塔冷卻，萘、硫等雜質不斷沉澱凝降，逐步堆積於冷卻塔底部，造成再

生冷卻塔底部堵塞　ｊ。嚴重時造成冷卻塔積水，在再生解析氣的衝擊下，易產生水錘，造成再生淨化塔

塔設計總高為１８　ｉｌｌ，直徑０．８　ｍ，安裝於再生集水沉澱坑水泥桁架中心位置，塔上部１６　ｍ處安裝２個防腐陶瓷螺旋噴嘴，並配備水幫浦１臺。當脫萘、脫苯塔再生時，啟動水幫浦進行噴淋降溫，再生解析氣雜質在噴淋作用下墜入集水坑沉澱，解析物雜質每年清理

一再生壓力瞬間憋高的安全隱患。因此不得不間斷終

止再生，利用高壓水槍進行清理，從而影響了再生效率。清理出的單項硫雜質見圖１，原因分析如下。

次，集中處理，噴淋冷卻水迴圈使用。

收稿日期

作者簡介：李鋼（１９７４一），男，天津市人，現從事燃化專業管理工作。

第３期再生冷卻塔優化改造可行性分析３５

圖１清理出的單質硫雜質

（１）氣候條件：由於北方地區晝夜溫差較大，雖然再生管線及冷卻塔本體作了保溫措施，但由於再生塔再生出口管線較長，隨著再生解析過程的不斷進行，當再生解析氣到達再，ｅ末端冷卻塔入口時，產生熱量損失。另外，由於再生冷卻塔底部沒有保溫措施，再生解析物液態硫在沉降過程中與空氣接觸

發生板結，加速了冷卻塔底部的堵塞　。

（２）冷卻水噴淋的影響：為達到環保要求，防止再生解析氣對環境的汙染，當脫萘、脫苯塔再生時，啟動再生冷卻塔噴淋降溫除塵系統。然而在冷卻水噴淋降溫過程中，液態硫與冷凝水接觸後瞬間固化，凝結於管壁排汙口處，造成冷卻塔底部硫磺逐漸堆積產生堵塞。

１．２汙染周圍環境

由於再生解析氣中含有萘、苯、焦油、硫化物等

雜質，所以，為了保護大氣環境，實現低碳環保，有效

保證人員健康，脫萘、脫苯再生冷卻塔系統配套設

計、安裝一套１８　１１３高的冷卻降溫除塵裝置。但在實際操作過程中發現，由於再生塔集水坑蓋板密封不

嚴，在脫萘、脫苯塔再生初期（再生出口溫度低於１００　ｏｃ），在螺旋噴嘴噴淋降溫的作用下，再生解析氣被螺旋水封封住，但解析氣會在噴淋水重力作用下從再生塔底部冒出至大氣中；隨著再生出口溫度的不斷公升高，再生中後期，弭生塔底部發生堵塞，部

分液態硫在再生解析氣及噴淋的作用下，呈粉末狀

從冷卻塔頂部排出，尤其是粉末狀單質硫大氣中於氧接觸，在陽光暴曬下極易發生自燃，產生二氧化硫

氣體，既影響了周圍環境，義對呼吸系統造成一定傷害。

２　解決措施

２．１再生冷卻塔底部增加蒸汽伴熱（見圖２）

圖２再生冷卻塔工藝結構示意圖

經觀察分析，再生冷卻塔硫堵位置通常發生在冷卻塔底部水泥桁架排汙孔處。因此，在此處加裝高溫蒸汽保溫筐，筐體結構見圖２（ｂ），箭頭所示為

筐體上、下及四周高溫氣源吹掃方向（孑ｌ徑為１０　ｍｍ均布）。考慮到防腐，保溫筐材質選用ｄｎ２５　ｍｍ不銹鋼管，氣源引自於蒸汽電加熱器底部排汙，這樣既能保證吹掃溫度（電加熱器本體設定加熱溫度為３５０℃），又可保證吹掃壓力。

２．２再生塔集水坑上部安裝過濾淨化填料框

為徹底解決再生冷卻塔噴淋降溫過程中，再生

解析氣雜質從冷卻塔底部冒出，汙染周圍環境。採

取以再生塔集水坑水泥桁架基礎面為基準，在集水

坑四周水平位置製作固定支撐，並製作料筐個，料筐底板

均布鑽孔徑為２０　ｍｍ的孔，上面鋪ｌ０目不銹鋼絲網後，內部裝填活性炭吸附劑。以達到密封吸附過濾，防止再生解析氣對環境的汙染，最上層加蓋板。圖２（ａ）中ａ、ｂ區域為鋪設安裝料筐位置。

３　經濟效益

３．１提高再生效率

通過以上對再生冷卻塔的優化改造，會使得再

生過程更為徹底、順暢，將大大縮短再生時間，降低能源消耗（蒸汽、氮氣、電耗），提高了淨化塔再生效率及再生質量，有效延長吸附劑的使用壽命，對降低機物料消耗意義重大。３．２降低勞動強度

由於脫萘、脫苯塔定期安排再生（每月兩次），

再生過程冷卻塔每次都發生堵塞，所以不得不中斷

停止再生，聯絡安排高壓水槍進行沖洗，工期４至５

（下轉第６１頁）

第３期稀油密封煤氣櫃活塞油位下降判斷與處理６１

（２）活塞油溝補油的計算方法。１５萬ｉｌｌ稀油述措施向活塞油槽補油、加油。櫃內無煤氣洩漏時，下到活塞頂部。檢查活塞油位、活塞間隙、導輪及防

密封高爐煤氣櫃半徑（側板）２６．６７　ｍ，活塞油溝（上部）寬０．５　ｍ，活塞油溝面積約８３　ｍ　。加高１０　ｍｍ活塞油溝液位，需０．８３　ｎ　密封油，密封油每桶１７０　ｌ，需加近５桶。

５．２．２主要故障處理

迴轉裝置、支架護欄、頂部桁架等有無問題。

發生以上情況時，應及時通知廠調、車間，處理措施要準確、及時，並注意採取安全防護措施。

（１）活塞密封油位不足，煤氣洩漏。在櫃內檢查時，發生煤氣洩漏，應立即返回櫃頂。處理方法，

一６　結束語

稀油密封煤氣櫃是冶金煤氣管網中重要的調

是開啟４組高位油箱回油閥，使密封油倒流入櫃，

峰、穩壓和節能裝置。因此，做為稀油密封煤氣櫃的增加活塞油溝液位高度；二是降低油水分離器調節日常檢查、維護和隱患消缺工作，不僅在保證各軋鋼閥高度，使櫃底回油加大，手動啟幫浦強制供油。

使用者安全生產的同時，也能在公司重點要害部位監處理完畢，應及時補充密封油，重新調整、檢查

管及處理突發事故方面起到至關重要的保障。

各裝置正常。

（２）活塞衝頂事故。發生活塞衝頂事故，立即參考文獻

全關櫃出入口蝶閥，開啟ｄｎ８００放散閥，降低櫃位，谷中秀．新型乾式煤氣櫃［ｍ］．北京：冶金工

使活塞高度在正常範圍之內。如放散閥出現故障，業出版社．２０１０．

先開啟櫃體３個ｄｎ１５０放散閥放散，並盡快排除放［２］王亮亮，李強．煤氣設施帶氣堵漏常用方法

散閥故障。

及實踐［ｊ］．包鋼科技

櫃位正常後，檢查活塞油位，如油位偏低，按上

十十「—　」—　」—『

十－」—

（上接第３５頁）

現有煤氣淨化工藝，提公升淨化站淨化能力的重要性天，如果按每次清理人工費２００元／每人×天計算，

顯得尤為突出。通過對脫萘脫苯再生冷卻塔實施一則一年節省１２萬元。同時勞動強度大大降低，每次系列的優化改造，必將有效解決再生冷卻塔底部經進行高壓水槍沖洗前，崗位人員要重複操作再生塔，常堵塞的問題，從而為保證焦爐煤氣的淨化質量及關閉盲板閥等操作，以確保現場作業安全；再生完成

淨化工藝系統的安全執行提供安全保障。

後，還要對環境周圍粉末硫磺進行清掃，防止發生自燃的隱患。參考

文獻３．３社會效益明顯

張維祥，楊兵．焦爐煤氣脫萘再生新工藝及通過對再生冷卻塔系統的優化改造，將徹底解再生氣的應用『ｃ１．全國冶金燃氣專業年會，

決再生冷卻塔硫堵問題。保證了淨化吸附塔再生的

浙江溫嶺，２０１３．

連續性，大大提高了煤氣淨化質量，同時有效保證並［２］楊學麗，孫同華，賈金平，等．活性炭基脫硫

延長了ｃｃｐｐ機組的執行週期，降低了檢修維護費劑的熱再生研究［ｊ］．裝備環境工程，２０１２，９

用；減少了再生廢氣的排放，保護了大氣環境，保證

了員工的身心健康，努力達到環保要求。

［３］何佳，王峻，姜濤，等．ｔｓａ焦爐煤氣精製裝置

４　結束語

改造分析與處理『ｃ］．全國冶金燃氣專業年會，浙江溫嶺，２０１３．

隨著國內冶金行業環保意識的不斷增強，改進

再生冷卻塔優化改造可行性分析

冷卻塔節能改造

工業冷卻塔節能改造

無電機冷卻塔改造

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