劉 平

(攀鋼釩煤化工廠,四川攀枝花 617023)

焦化工序工業(yè)水“零”直排設(shè)計(jì)

劉 平

(攀鋼釩煤化工廠,四川攀枝花 617023)

本文結(jié)合煤化工廠工業(yè)水節(jié)水實(shí)踐,分析了焦化工序工業(yè)水“零”直排工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn),提出了實(shí)現(xiàn)煤化工廠工業(yè)水“零”直排的改進(jìn)措施。

焦化工序 工業(yè)水 “零”直排 設(shè)計(jì)

1 前言

焦化工序工業(yè)水的“零”直排從運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)上可理解為水系統(tǒng)具有較高的循環(huán)率,對(duì)于循環(huán)過程中因濃縮倍數(shù)升高或工藝條件限制而不得不排除的廢水實(shí)施資源化利用,最終達(dá)到向水體不排放廢水的目的。

實(shí)現(xiàn)焦化工序工業(yè)水“零”直排目標(biāo)是焦化行業(yè)構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的重要標(biāo)志之一,符合科學(xué)發(fā)展觀的要求。焦化行業(yè)的節(jié)水工作應(yīng)從系統(tǒng)規(guī)劃、過程控制、末端治理、大小循環(huán)結(jié)合等多種措施來提高工業(yè)水的循環(huán)使用率,最終實(shí)現(xiàn)工業(yè)水的“零”直排。攀鋼煤化工廠在這方面做了有益的探索和實(shí)踐。本文結(jié)合煤化工廠節(jié)水工作實(shí)際,提出了實(shí)現(xiàn)焦化企業(yè)工業(yè)水“零”直排的相關(guān)措施和建議。

2 煤化工廠工業(yè)水系統(tǒng)簡(jiǎn)介

煤化工廠具備年產(chǎn)354萬噸焦炭、煤焦油18萬噸、輕苯5萬噸、焦?fàn)t煤氣處理量21萬Nm3/h的加工處理能力及配套相應(yīng)的HSB+A/O焦化廢水處理裝置。煤化工廠工業(yè)水系統(tǒng)主要是為滿足煤焦和化產(chǎn)系統(tǒng)的各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的用水需求。煤化工廠現(xiàn)有一、二系初冷循環(huán)水系統(tǒng)、精苯循環(huán)水系統(tǒng)和在建的新3#、4#焦?fàn)t區(qū)循環(huán)水系統(tǒng),系統(tǒng)的循環(huán)水總量為13500 t/h。建有3×550萬Kcal/h制冷站一座及配套的制冷循環(huán)水系統(tǒng)。

經(jīng)過多年的攻關(guān),新水消耗從1995年的3200 t/h逐步下降到現(xiàn)在的1000 t/h以內(nèi),水的復(fù)用率從50%上升到了現(xiàn)在的94%,取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。煤化工廠現(xiàn)工業(yè)水系統(tǒng)水平衡見圖1。

3 煤化工廠節(jié)水工作的實(shí)踐和探索

3.1 對(duì)水系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃,界定水質(zhì)概念,按工序工藝要求實(shí)施工業(yè)水的分質(zhì)、分段、分類使用。

按水質(zhì)分類,分為新水系統(tǒng)、凈環(huán)水系統(tǒng)、濁環(huán)水系統(tǒng)、中水回用系統(tǒng)。其水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是以懸浮物為顯性評(píng)價(jià)指標(biāo)。各水質(zhì)來源及水質(zhì)指標(biāo)及用戶分布如表1。

表1 煤化工廠水質(zhì)分類表

凈循環(huán)水系統(tǒng)分為高溫循環(huán)水系統(tǒng)、中溫循環(huán)水系統(tǒng)、低溫循環(huán)水系統(tǒng)。各循環(huán)水系統(tǒng)水溫分類及用戶如表2。

表2 凈循環(huán)水水溫分類表

3.2 提高涼水塔制冷能力,擴(kuò)大循環(huán)水使用量

在2005年以前,隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和工藝溫度的要求越來越高,而相應(yīng)的制冷降溫設(shè)施不配套,涼水塔制冷效率低,為此不得不補(bǔ)充新水來保證生產(chǎn),由此帶來了“大補(bǔ)大排”的問題,水資源的利用率極低。2005年煤化工廠結(jié)合新1#、2#焦?fàn)t易地大修建設(shè),對(duì)一系初冷涼水塔在原地進(jìn)行了擴(kuò)能改造建設(shè),按工藝要求,初冷工序循環(huán)水需求量為6000 t/h,但為了進(jìn)一步提高水的復(fù)用率,我們經(jīng)過深入分析和考察,要求將設(shè)計(jì)循環(huán)水量提高至8400 t/h,采用高效霧化帶填料式樣涼水塔。通過擴(kuò)大循環(huán)水量設(shè)計(jì),將精制焦油洗滌和新1#、2#焦?fàn)t生產(chǎn)用水納入循環(huán)水系統(tǒng),為此全廠節(jié)約新水近500 t/h。

在工業(yè)水的運(yùn)行平衡過程中,因深冷工序使用工業(yè)新水而導(dǎo)致的水量不平衡,是造成工業(yè)水直排的主要原因之一。2006年前,在高溫季節(jié),為保生產(chǎn)指標(biāo)要求,煤化工廠的引進(jìn)單元深冷、煤氣終冷深冷、焦油結(jié)晶系統(tǒng)等不得使用約800 t/h新水冷卻,使用后的新水約300 t/h分補(bǔ)入循環(huán)水系統(tǒng),其余500 t/h直排,造成了較大浪費(fèi)。針對(duì)此問題,煤化工廠在2006年新建了三臺(tái)蒸汽型溴化鋰制冷機(jī),單臺(tái)制冷量為550萬KCaL/h,共生產(chǎn)16℃低溫水1500～1900 t/h,將煤氣終冷深冷、洗苯深冷、蒸氨深冷等工序全部納入低溫循環(huán)水系統(tǒng)。低溫循環(huán)水系統(tǒng)的投運(yùn)減少直排水約300 t/h。

3.3 改善和穩(wěn)定水質(zhì),合理控制濃縮倍數(shù)

煤化工廠新水由動(dòng)力廠供給,供應(yīng)的工業(yè)水懸浮物指標(biāo)為≤30 mg/L,按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,冷卻設(shè)備工業(yè)水懸浮物要求≤20 mg/L,但實(shí)際運(yùn)行中新水懸浮物經(jīng)常在20～50 mg/L,洪水期更高達(dá)80 mg/L。由于新水懸浮物和堿度高,導(dǎo)致循環(huán)水涼水塔噴頭頻繁堵塞、換熱器結(jié)垢腐蝕嚴(yán)重,為維持簡(jiǎn)單生產(chǎn),不得不采用大補(bǔ)大排的運(yùn)行方式來維持循環(huán)水水質(zhì),同時(shí)與工藝問題相互影響,形成惡性循環(huán)。針對(duì)上述問題,實(shí)施了一系列改善水質(zhì)的技術(shù)改造:

1993年在二系初冷循環(huán)水系統(tǒng)新建了2臺(tái)120 t/h重力式無閥旁濾池,過濾效率達(dá)75%以上,過濾后循環(huán)水懸浮物含量小于5 mg/L,明顯改善了水質(zhì),延緩了初冷及引進(jìn)單元換熱設(shè)備的結(jié)垢及腐蝕速率。

為保證初冷循環(huán)水系統(tǒng)持續(xù)做到阻垢、緩蝕和滅菌,根據(jù)攀鋼水質(zhì)和各設(shè)備材質(zhì),在靜態(tài)試驗(yàn)、平行試驗(yàn)的基礎(chǔ)上選配和投加水質(zhì)穩(wěn)定劑,2004年回收二系初冷循環(huán)水系統(tǒng)新建了自動(dòng)投加藥裝置并實(shí)行了專業(yè)化托管,實(shí)現(xiàn)了規(guī)范和合理投加。投加水穩(wěn)劑后效果明顯:緩減了初冷器本體腐蝕,節(jié)省了大量維修費(fèi)用。初冷器一段效率大大提高,不僅節(jié)約了大量的新水,更重要的是為煤氣凈化和輸送提供了保證。

上述措施的實(shí)施,實(shí)現(xiàn)了各循環(huán)水系統(tǒng)的常態(tài)化閉路循環(huán),濃縮倍數(shù)穩(wěn)定在2.5～3.0。

3.4 生產(chǎn)工藝的改進(jìn)和參數(shù)的優(yōu)化是系統(tǒng)節(jié)水的重要保障

煤化工廠在多年的節(jié)水管理實(shí)踐中強(qiáng)烈感受到了生產(chǎn)參數(shù)的優(yōu)化是系統(tǒng)節(jié)水的重要保障,通過采取技術(shù)改造和管理措施,先后對(duì)煤氣初冷、AS脫硫洗氨、終冷、粗苯和設(shè)備冷卻參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化和規(guī)范。如通過在煤氣處理工序設(shè)置油洗萘塔,初冷器煤氣集合溫度由原來工藝要求的19℃提高到了28℃,初冷器深冷段由原先使用新水改為使用25℃的終冷循環(huán)水,節(jié)約新水消耗約550 t/h。又如通過在二系煤氣處理工序設(shè)置了終冷堿洗工藝,原AS脫硫洗滌介質(zhì)深冷溫度由設(shè)計(jì)的22℃提高到了26℃,減少新水消耗約150 t/h;此外我們還對(duì)全廠設(shè)備的冷卻溫度進(jìn)行了嚴(yán)格控制,要求溫度控制在工藝安全要求溫度±5℃范圍內(nèi),也取得較好的節(jié)水效果。

3.5 冷熱工藝介質(zhì)充分熱交換,減少循環(huán)水消耗

為避免氣阻、減緩設(shè)備結(jié)垢腐蝕速率,循環(huán)水只適宜冷卻80℃以下的介質(zhì),對(duì)于介質(zhì)溫度較高的,應(yīng)采取工藝?yán)錈峤橘|(zhì)充分熱交換的工藝,減低水冷介質(zhì)溫度。如煤化工廠的粗苯蒸餾工序中,經(jīng)洗苯過來的冷富油進(jìn)入油氣換熱器,利用脫苯塔頂出來的粗苯蒸汽預(yù)熱至70-80℃后,再進(jìn)入貧富油換熱器與180℃的熱貧油換熱到130-140℃,進(jìn)入脫水塔進(jìn)行脫水作業(yè)。工藝介質(zhì)的熱交換,不但節(jié)約了貧油冷卻水量,而且還減少了洗苯富油脫苯加熱蒸汽消耗,一舉兩得。同樣的實(shí)例在脫酸蒸氨、工業(yè)萘蒸餾和干熄焦的工藝過程中得到了廣泛的應(yīng)用。

3.6 大力推廣和實(shí)施干法熄焦、干法除塵等節(jié)水型工藝

在煤化工廠的三期焦?fàn)t工程建設(shè)中,采用了干法熄焦和干式除塵工藝,同傳統(tǒng)工藝相比,相應(yīng)焦?fàn)t噸焦水耗可降低0.64 t/t焦,還回收利用了0.5～0.6 t/t焦的高品質(zhì)余熱蒸汽資源,避免了水污染與大氣污染相互轉(zhuǎn)移的矛盾。

3.7 合理選用換熱和制冷設(shè)備,實(shí)現(xiàn)低耗高效

在涼水塔的建設(shè)和改造中,我們的涼水塔選用霧化帶壓噴頭+不銹鋼填料層+風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工藝。同以往的濺水式不帶壓噴頭涼水塔相比,具有布水均勻、噴頭不易堵塞、制冷效率高、低溫季節(jié)可停運(yùn)風(fēng)機(jī)等優(yōu)點(diǎn)。

在換熱設(shè)備的選型上,我們優(yōu)選板式換熱器,它具有傳熱系數(shù)高、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn),針對(duì)其易堵塞的缺點(diǎn),通過設(shè)置清掃措施和規(guī)范管理等措施進(jìn)行定期清掃和監(jiān)測(cè),確保換熱效率。

3.8 合理利用余熱蒸汽資源,實(shí)施工業(yè)溴化鋰制冷技術(shù)

2006年煤化工廠新建了三臺(tái)溴化鋰制冷機(jī)和相應(yīng)的低溫循環(huán)水系統(tǒng),總制冷量為1650萬KCaL,以攀鋼的余熱蒸汽為熱源,制出16℃低溫水約1500～2100 t/h,通過管網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行,將煤氣終冷、洗苯深冷和蒸氨深冷等工序納入低溫循環(huán)水系統(tǒng),有效改善了工藝工況,減少新水消耗約200 m3/h。近兩年的實(shí)踐表明雙效蒸汽型溴化鋰制冷機(jī)具有制冷效率高、運(yùn)行穩(wěn)定、操作控制簡(jiǎn)單和設(shè)備維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。

同時(shí)在制冷機(jī)的工藝設(shè)計(jì)上,我們實(shí)現(xiàn)了高溫季節(jié)運(yùn)行制冷機(jī),冬季停運(yùn)制冷機(jī),將制冷機(jī)負(fù)荷轉(zhuǎn)移到制冷涼水塔冷卻。

3.9 實(shí)施大小循環(huán)相結(jié)合的水系統(tǒng)運(yùn)行模式和新水的串級(jí)使用方式

水系統(tǒng)的大小循環(huán)是一個(gè)相對(duì)概念。我們把廠內(nèi)或工序內(nèi)部的循環(huán)稱為“小循環(huán)”,對(duì)于因工藝且缺陷和環(huán)境條件限制而導(dǎo)致直排的工業(yè)水進(jìn)入攀鋼原水或凈化系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)公司內(nèi)部的再生利用稱為“大循環(huán)”。

在水系統(tǒng)的運(yùn)行管理上,著重內(nèi)部挖潛,以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的“小循環(huán)”為目標(biāo)。先后實(shí)施了化產(chǎn)車間冬季工業(yè)水零直排改造、精苯水系統(tǒng)閉路循環(huán)改造、煤焦系統(tǒng)廢水集中收集沉淀后回用等改造措施,效果十分明顯。在夏季,由于氣溫較高、低溫循環(huán)水量不能滿足生產(chǎn)要求,大量新水補(bǔ)充導(dǎo)致系統(tǒng)失衡,通過管網(wǎng)改造,我們將這部份水量送入攀鋼能動(dòng)中心軌梁水站和焦化水站,實(shí)現(xiàn)再生利用;對(duì)于生化廢水,采用了HSB+OA處理工藝,處理后的廢水送至攀鋼環(huán)業(yè)公司生產(chǎn)用水,實(shí)現(xiàn)濁水資源的再用。

對(duì)于煤氣鼓風(fēng)機(jī)、備煤粉碎機(jī)和干熄焦等對(duì)水質(zhì)和安全性要求較高的工序和設(shè)備,我們使用高質(zhì)新水作為冷卻用水,經(jīng)冷卻后的回水進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)作為補(bǔ)水,實(shí)現(xiàn)串級(jí)使用。

3.10 進(jìn)一步完善了水系統(tǒng)的計(jì)量和監(jiān)控措施,實(shí)施水量的定額考核管理

自2000年以來,煤化工廠對(duì)全廠的水系統(tǒng)一、二、三級(jí)計(jì)量不斷進(jìn)行了完善,現(xiàn)所有外供新水全部實(shí)現(xiàn)了一級(jí)計(jì)量和在線監(jiān)控。對(duì)車間和重要工序的工業(yè)水計(jì)量實(shí)現(xiàn)了二級(jí)計(jì)量,計(jì)量措施的完善為節(jié)水工作的開展提高了良好的基礎(chǔ)。

在節(jié)水管理上,自2006年起實(shí)施了定額考核管理辦法,超量部分按新水單價(jià)的2～10倍進(jìn)入所在單位成本,有效促進(jìn)了各單位節(jié)水工作的開展。

3.11 對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)實(shí)施專業(yè)化托管的運(yùn)作模式,完善水質(zhì)監(jiān)測(cè)和換熱設(shè)備監(jiān)控措施

借鑒先進(jìn)企業(yè)的管理經(jīng)驗(yàn),煤化工廠自2004年起對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)實(shí)行了專業(yè)化托管的運(yùn)作模式,專業(yè)化公司對(duì)藥劑配比、水質(zhì)監(jiān)控及預(yù)警、前瞻性技術(shù)服務(wù)等開展專業(yè)化服務(wù)工作,有效保證了循環(huán)水系統(tǒng)水質(zhì)和換熱設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行率。

將換熱設(shè)備的監(jiān)測(cè)管理納入生產(chǎn)工藝過程控制管理,定時(shí)監(jiān)測(cè)換熱設(shè)備換熱效率、定期清透。

4 煤化工廠工業(yè)水系統(tǒng)存在問題

煤化工廠工業(yè)節(jié)水雖取得了巨大的成績(jī),但系統(tǒng)還存在約200～300 t/h的直排工業(yè)水量,煤氣初冷集合溫度高出工藝要求溫度4～8℃。

5 煤化工廠工業(yè)水系統(tǒng)“零直排”工藝設(shè)計(jì)

我們將全廠工序分為備煤、煉焦、煤氣冷凝鼓風(fēng)、煤氣終冷洗苯工序、蒸氨、粗苯蒸餾工序、精制焦油、精苯蒸餾工序、非生產(chǎn)用水。對(duì)于工序用水按照分質(zhì)、分類和分段原則、就進(jìn)原則和工藝互補(bǔ)的原則進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。

5.1 備煤工序用水

備煤生產(chǎn)用水主要為粉碎機(jī)冷卻用水、煤場(chǎng)抑塵等用水。

備煤粉碎機(jī)耦合器油溫工藝控制要求小于45℃,工藝上可選用中溫凈循環(huán)水。結(jié)合新3#、4#焦?fàn)t新建300 t/h中溫循環(huán)水系統(tǒng)建設(shè)工程,將備煤一系粉碎機(jī)冷卻水納入該循環(huán)水系統(tǒng),水量消耗約為70 t/h。備煤二系粉碎機(jī)就近納入回收一系初冷循環(huán)水系統(tǒng),使用量約為50 t/h,備煤粉碎機(jī)工業(yè)水可實(shí)現(xiàn)“零”直排。

煤場(chǎng)抑塵噴灑用水為非連續(xù)性用水,對(duì)水質(zhì)要求較低,可利用濁水資源。就近利用新3#、4#焦?fàn)t上升管水封回水資源,經(jīng)集中收集后供應(yīng)煤場(chǎng)除塵呢和環(huán)境清掃使用。

5.2 煉焦工序用水

煉焦工序用水主要為焦?fàn)t上升管、裝煤推焦除塵風(fēng)機(jī)冷卻用水、干熄焦設(shè)備冷卻用水。

焦?fàn)t上升管用水主要功能是水封,對(duì)水質(zhì)要求較低,水量約為10 t/h,可利用就進(jìn)循環(huán)水系統(tǒng)的排污置換水作為水源,使用后回水送入備煤工序作為煤場(chǎng)除塵、環(huán)境清掃等使用。

推焦裝煤除塵設(shè)備工藝溫度要求為小于55℃,工藝上優(yōu)先使用中溫凈循環(huán)水資源,水量約為120 t/h,將工序用水納入就近循環(huán)水系統(tǒng)。

干熄焦設(shè)備冷卻主要集中于干干熄焦鍋爐給水泵、強(qiáng)制循環(huán)水泵、環(huán)境除塵風(fēng)機(jī)等,設(shè)備工藝溫度要求小于55℃,同樣可就近納入?yún)^(qū)域循環(huán)水系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)?？紤]系統(tǒng)的安全性要求極高,工業(yè)新水作為備用冷卻水。

培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，是現(xiàn)代教育對(duì)教師教學(xué)的基本要求。就小學(xué)語文朗讀教學(xué)而言，僅僅依靠有限的課堂教學(xué)時(shí)間，是難以取得好的教學(xué)效果的。因此，小學(xué)語文教師要本著“學(xué)生主體”的教育思想，將朗讀訓(xùn)練延伸到課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)，通過自主朗讀訓(xùn)練的開展，激發(fā)學(xué)生朗讀興趣，促進(jìn)學(xué)生語言表達(dá)能力的提升。首先，預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)的朗讀訓(xùn)練。在課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，教師要指導(dǎo)學(xué)生大膽、大聲朗讀，熟悉文本的生字詞，能夠結(jié)合自己的理解，有感情朗讀，促使學(xué)生語感的形成。其次，在復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)，學(xué)生要結(jié)合教師在課堂教學(xué)中的指導(dǎo)進(jìn)行自主朗讀，改正自己在預(yù)習(xí)朗讀中存在的問題，使自己的朗讀更加完善，促進(jìn)學(xué)生朗讀能力的提升。

5.3 煤氣冷凝工序

一系循環(huán)氨水泵和鼓風(fēng)機(jī)冷卻水使用新水約150 t/h,回水補(bǔ)入一系初冷循環(huán)水系統(tǒng)。

一系初冷分三段冷卻,一段使用脫硫循環(huán)液冷卻水(高溫循環(huán)水)、二段使用中溫循環(huán)水、三段使用低溫循環(huán)水。

二系初冷分兩段冷卻,一段使用中溫循環(huán)水、二段使用低溫循環(huán)水。

5.4 煤氣終冷、洗苯工序

煤氣終冷分上下段冷卻,下段循環(huán)冷卻約使用循環(huán)水冷卻、上段循環(huán)液使用低溫循環(huán)水冷卻、洗苯深冷使用低溫循環(huán)水冷卻。

5.5 煤氣脫硫

真空碳酸鹽脫硫循環(huán)液采用兩段冷卻,一段使用中溫循環(huán)水冷卻,冷卻后回水送入回收一系初冷一段串級(jí)使用,二段使用低溫循環(huán)水冷卻。

5.6 蒸氨工序

蒸氨工序首先應(yīng)采用工藝介質(zhì)換熱,將冷液介質(zhì)溫度降至80℃以下時(shí),再用工業(yè)水進(jìn)行分段冷卻,可按三段冷卻來設(shè)計(jì),一段使用高溫循環(huán)水、二段使用中溫循環(huán)水、三段使用低溫循環(huán)水。

5.7 粗苯蒸餾工序

粗苯蒸餾工序首先應(yīng)采用工藝介質(zhì)換熱,將貧油溫度降至90℃以下時(shí)再采用水冷,實(shí)施高、中、低問段分段冷卻,分別使用高、中、低溫循環(huán)水資源。

5.8 精制焦油工序

精制焦油工序工藝?yán)鋮s溫度變化較大,從20～240℃不等。在工藝設(shè)計(jì)上應(yīng)充分考慮工藝介質(zhì)的冷熱交換后使用高中溫循環(huán)水分段冷卻、各結(jié)晶機(jī)系統(tǒng)使用工業(yè)新水,回水系統(tǒng)作為補(bǔ)充水;對(duì)于瀝青鏈板機(jī)應(yīng)側(cè)重使用循環(huán)濁水資源,濁水溫度控制在40℃以下,回水冷卻方式可采用自然冷卻或強(qiáng)制制冷。

在水量的設(shè)計(jì)上,應(yīng)按回水溫度小于45℃設(shè)計(jì),緩減高溫帶來的結(jié)垢腐問題。

5.9 精苯工序

精苯冷卻油溫要求從約100℃冷卻到35℃以下,應(yīng)先采用分段冷卻。一段使用循環(huán)水資源冷卻至45℃以下,二段用新水冷卻,冷卻后回水送入生化廢水處理工序作為稀釋水。

5.10 非生產(chǎn)工序用水

非生產(chǎn)工序用水主要集中于綠化用水,應(yīng)優(yōu)先考慮使用經(jīng)處理后的生活污水或再次利用水。

根據(jù)上述工藝思路,我們對(duì)全廠的工序用水水量進(jìn)行了計(jì)算。計(jì)算結(jié)果如表3。

表3 全廠工序用水水量計(jì)算表

通過上述計(jì)算,實(shí)現(xiàn)焦化工序的零直排關(guān)鍵是提高水系統(tǒng)的循環(huán)率,其中需高溫循環(huán)水11757 t/h、中溫循環(huán)水5700 t/h、低溫循環(huán)水2840 t/h。按照攀枝花地區(qū)敞開式循環(huán)水系統(tǒng)3%～4%的蒸發(fā)排污損失率計(jì),實(shí)現(xiàn)工業(yè)水“零”直排時(shí),全廠的新水消耗量為523～698 t/h。

目前煤化工廠的高溫循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行能力為13500 t/h、中溫循環(huán)水系統(tǒng)的能力為3200 t/h、低溫循環(huán)水的供應(yīng)能力為2100 t/h,工業(yè)水“零”直排的工藝障礙是中溫循環(huán)水和低溫循環(huán)水量嚴(yán)重不足,針對(duì)此問題煤化工廠已開始著手制冷站的擴(kuò)能改造工作工作,計(jì)劃新建一臺(tái)550萬KCaL/h溴化鋰制冷機(jī),全廠制冷機(jī)組及配套系統(tǒng)滿足全廠生產(chǎn)3000 t/h低溫水的能力。

通過制冷站擴(kuò)能改造和管網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行改造后,煤化工廠工業(yè)水系統(tǒng)水量平衡圖如圖2。

6 焦化工序工業(yè)水“零”直排工藝設(shè)計(jì)建議

在新建焦化工程設(shè)計(jì)中,工業(yè)水的“零”直排是設(shè)計(jì)中的重要思想和能環(huán)評(píng)價(jià)中的重要標(biāo)志之一。本文結(jié)合攀鋼煤化工廠實(shí)際,提出了以下設(shè)計(jì)建議:6.1 應(yīng)根據(jù)工藝用水要求分質(zhì)、分類、分段用水。對(duì)于煤焦工序,抑塵、水封使用循環(huán)水系統(tǒng)置換排污的濁環(huán)水資源,焦?fàn)t配套除塵和干熄焦用水應(yīng)就近納入?yún)^(qū)域中(高)溫循環(huán)水系統(tǒng);化產(chǎn)工序的用水應(yīng)分段使用,根據(jù)溫度要求合理分配高、中、低溫循環(huán)水資源,實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)工藝。

6.2 完善的清污分流措施是提高水資源重復(fù)利用率的重要保證。設(shè)計(jì)中應(yīng)將生產(chǎn)廢水、生活污水、酚水的排水系統(tǒng)徹底分離。

6.3 擴(kuò)大循環(huán)水量,盡可能使用循環(huán)水資源,工業(yè)新水僅作為系統(tǒng)的蒸發(fā)排污補(bǔ)充水,對(duì)于余熱蒸汽量較為充足的企業(yè),盡可能實(shí)施工業(yè)化的蒸汽溴化鋰制冷技術(shù)、深冷負(fù)荷盡量使用低溫循環(huán)水,制冷機(jī)的進(jìn)出水溫要確保穩(wěn)定,必須制冷機(jī)出水水溫波動(dòng)帶來的惡性循環(huán)。

6.4生產(chǎn)工藝應(yīng)選用短流程低水耗工藝,合理選擇工藝參數(shù),工藝上應(yīng)充分考慮冷熱工藝介質(zhì)的熱交換,降低循環(huán)水消耗。

6.5 應(yīng)適度提高涼水塔制冷設(shè)計(jì)能力,部分循環(huán)水可實(shí)現(xiàn)串級(jí)使用。

6.6 選用高效換熱設(shè)備和制冷涼水塔。

6.7 對(duì)于如鼓風(fēng)機(jī)、干熄焦等設(shè)備冷卻用水可采用新水冷卻后再送入循環(huán)水系統(tǒng)作為補(bǔ)水。

6.8 選用合適的水質(zhì)穩(wěn)定劑和水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

6.9 水系統(tǒng)運(yùn)行工藝按冬、夏季運(yùn)行方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。

6.10 對(duì)于鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中的已建焦化企業(yè),工業(yè)水存在直排水的,工藝上可采用大小循環(huán)相結(jié)合的改造和運(yùn)行方式,將未平衡水量送入公司大系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)和再生使用。

6.11 對(duì)于焦化廢水進(jìn)行處理后納入大循環(huán)水系統(tǒng)的濁水系統(tǒng)。

COKING PROCESS OF INDUSTRIAL WATER"ZERO"STRAIGHT LINE DESIGN

Liu Ping
(Panzhihua Iron and Steel Group,Panzhihua Steel and Vanadium Co,Ltd.Coal Chemical Plant,Panzhihua,Sichuan 617023,China)

In this paper,coal-chemical industrial water-saving practices,analyzed the coking process of industrial water,"zero"points straight row of process design is proposed coal-chemical industrial water to achieve"zero"straight row of improve ment measures.

Coking process,Industrial water,"Zero"straight line,design

2010-03-04

劉平,男,生產(chǎn)技術(shù)(安全環(huán)保)科副科長(zhǎng)。