初冷器工艺改进

初冷器工艺改进

循环氨水喷淋出来的温度高达80℃的气体从初冷器顶部进入，经过三级冷却后从初冷器底部排出，进入电辅。

一段冷却水采用循环水(冬季采用采暖水)，二段冷却水采用循环水，三段冷却水采用冷冻水。

冷却后的气体和冷却水通过冷却水管壁间接传热，气体进入管内，冷却水进入管间。

从焦油氨分离罐中部分离出含油量为40-60%的混合液，并连续喷淋一级冷却器，去除附着在管壁上的焦油和萘。

喷射的液体通过液封进入冷凝罐。

2、影响初冷器传热效果的因素

2.1设备

2.1.1初冷器凝结水泵不能满足工艺要求 冷凝罐收集来自初级冷却器、电捕集液体、小型冷凝罐和氨蒸发罐的液体。

在日常生产操作过程中，如果增加初冷器混合液的喷淋量，凝结水泵无法满足使用要求，尤其是在初冷器清洗第一阶段喷淋循环氨水时，应控制喷淋量。

2.1.2一级冷却器ⅱ段入口DN600蝶阀未严密关闭 一级冷却器二段入口的DN600蝶阀未严密关闭。

为防止清洗初冷器时水箱盖因压力过大而漏水，需将初冷器出口门稍微打开，导致清洗温度只能达到60℃左右(法规要求的清洗温度≥80℃)，导致初冷器清洗效果不佳。

2.1.3初级冷却器所需的混合液体量不足 2区混合液泵的设计计量范围为60m3/h，为每个初冷器提供10-15m3/h的混合液。

但在实际运行过程中，混合液泵不仅为该区三个一级冷却器提供混合液，还需要为东区一级冷却区三个一级冷却器提供混合液，导致一级冷却器混合液不足。

2.1.4冰箱使用效果不理想 冰箱投入使用时，冷冻水温度在11℃左右，到2011年，冷冻水温度在15℃左右。

现在，冷冻水的平均温度约为20℃。

虽然在冰箱维护过程中对冰箱管道进行了清洗，补充了一些解决方案，但使用效果仍然不尽如人意。

2.2工艺操作 2.2.1初冷器清洗效果不理想 目前初冷器的清洗方法是:关闭进/出口气体门、循环水进/出口门(释放空水)，打开初冷器顶部，让蒸汽流入初冷器，喷洒混合溶液(第二级喷洒氨水，第三级喷洒氨水，第一级喷洒氨水)。

这种清洗方法虽然去除了大部分水平管的萘和焦油，但清洗过程中也存在混合液量不足，混合液喷洒不均匀和泄压现象导致水平管上的焦炭和油垢难以去除。

而且由于初冷器三段水温较低，日常使用时不喷洒混合溶液。

随着使用时间的延长，水平管上容易形成硬焦油。

清洗过程中如果只喷混合液，很难去除硬焦油，导致初冷器清洗效果不佳。

2.2.2初冷器混合液质量不稳定 焦油氨水分离系统主要设备为3台焦油渣分离器和2台焦油氨水分离器。

由汽液分离器分离出的焦油、氨水和焦油渣一起进入焦油渣分离罐，焦油渣由分离罐入口处的筛筒除去。

除渣后的焦油和氨水从上部进入焦油氨水分离罐，在这里焦油和氨水根据比重差进行分离。

焦油下沉到容器的圆锥形底部，而氨水积聚在容器的上部。

氨水溢流后通过旁通管流入分离罐外的循环氨水罐，多余的氨水通过外室满流管流入剩余氨水罐。

锥底焦油通过斜插在锥底焦油管压入焦油溢流瓶，进入焦油中间罐，锥底炉渣和重焦油由重焦油泵泵入焦油渣分离箱除渣。

焦油氨水分离罐内界面上的乳化液为混合溶液，从罐内引出的混合溶液由混合溶液泵入初冷器壳侧进行喷淋，以去除挂在冷却管外壁的焦油和萘粘附物，从而保证初冷器的高冷却效率。

通过对混合液质量的取样分析，发现混合液质量波动较大，混合液含油量高达80，低至20时，(代码要求40-60)，不能保持在相对稳定的范围内。

而且混合液中含有较多的细焦油残渣，往往会造成初冷器混合液喷淋管堵塞。

通过检查发现，造成混合液质量不稳定的主要因素(不考虑配煤比和炼焦生产的影响)是焦油氨分离罐液位波动的影响:由于区域内两个焦油氨分离罐并联使用，混合液和焦油均从两个罐中抽出，底部重焦油每24小时交替从罐中抽出。

初冷器混合液的调节主要依靠对两罐焦油液位的现场检查，混合液的质量由焦油液位调节。

当岗位工人在日常检查中倒重焦油泵油箱或未能调整焦油液位时，焦油液位会波动，混合液质量不稳定 混合液中细焦油渣量大的主要原因是渣箱鼓径大，进入渣箱的焦油氨水流量大，流速快。

细焦油渣颗粒在沉降到底部之前被带入焦油氨水分离罐，然后由焦油渣泵泵入渣箱，再由混合液泵泵入初冷器反复循环，导致混合液管堵塞。

2.2.3初冷器换热效果差 经分析，一冷循环水在长期使用过程中，循环水中的污泥、冷水架上掉落的填料、塑料袋以及管道本身产生的锈垢等堵塞在水箱盖和横管内，导致循环水流量减少，一冷横管换热效果变差。

杂物很多(主要是塑料袋、塑料布、水垢等)发现于初冷器二段进水水箱盖，不仅影响循环水量，还造成横管传热效果不佳。

在一段初冷器检查时发现，进入一段的原料气温度高导致出水温度高，尤其是1#初冷器一段(因为离泵较远)，顶部三层已被碳酸钙堵塞。

没有热交换效果

3、采取措施: 在分析了初冷器换热效果不佳的原因后，泰伯换热设备技术专家制定了如下初冷器工艺改进措施。

3.1设备改造 更换测量范围为100 m3/h的混合液泵，并为每个一级冷却器安装混合液流量计，以保证每个一级冷却器所需的混合液体积。

在清洗一级冷却器时，每个一级冷却器入口处的DN600蝶阀被逐一更换，以确保清洗一级冷却器时的温度。

改造了管道走向，将电疏水阀排水、小冷凝罐、氨蒸发下罐的液体直接泵入渣箱，冷凝罐只进入初冷器排水，确保冷凝泵满足要求。

联系冰箱厂家维修蒸汽双效溴化锂制冷机，更换所有溴化锂溶液，清洗管道，并对制冷机所需的蒸汽系统进行警戒和改造，以保证制冷机所需的蒸汽量，使冷冻水温度保持在12-15℃范围内。

3.2改变初冷器的清洗方式 为防止混合液喷洒不均匀(混合液不足导致喷淋管前半段泄压，导致初冷器后半段清洗效果不佳)，清洗初冷器时打开两根混合液喷淋管，清洗一段时间后打开另外两根管交替清洗。

在清洗第三阶段的过程中，第三阶段的清洗时间在此阶段增加(从3小时增加到6小时)。

初冷器检修时，将初冷器第三级上部(可使用喷嘴)引至初冷器液封处，将混合溶液引入满流口位置，再引入蒸汽加热。

3.3改变焦油氨分离罐的用途 焦油氨分离罐由并联使用改为串联使用，焦油氨混合液先进入西焦油氨分离罐，分离后焦油和氨通过各自的连通管压入东罐，混合液和焦油由原来的两罐压入单罐，通过调节焦油氨分离罐顶部的焦油液位调节装置和溢流瓶外套高度，使两罐中的焦油液位保持在相对稳定的范围内。

因此，混合液由手动调节改为自动调节。

改造后，对提取的混合液进行质量检测，发现混合液含油量在45-55之间，实现了混合液质量的稳定。

3.4改变焦油渣箱的用途 针对混合液中含有较多细焦油渣的问题，焦油氨混合液进入两个而不是三个焦油氨分离罐，焦油氨分离罐底部的焦油渣由焦油氨泵泵入另一罐。

同时减少了罐体筛筒上的孔洞，焦油氨分离罐底部倒罐时间由24小时改为12小时。

改造后观察到渣箱出渣口焦油渣细颗粒明显增多，初冷器混合液管从未堵塞。

3.5加强水质管理 首先清理初冷器二段水箱盖上的杂物，同时反冲洗初冷器水道，用强度更强的玻璃钢填料更换冷水架的填料，填料底部加钢网。

填料碎片落下时，不会落入循环池。

定期清理冷却池底部污泥，检修砂滤，确保循环水干净无杂物。

针对一级一冷器存在的问题，首先去除碳酸钙晶体，在三级一冷器一级进水口安装流量计和温度计，保证进入三级一冷器的水量平衡，避免流量过小、温度过高导致碳酸钙沉淀。

规范循环水加药系统，每天跟踪循环水水质，为每个循环水箱安装补给流量调节阀，确保每个循环水箱不充满流量，避免加药后排出循环水。

4、改善效果 经过上述改进后，初冷器的收集温度有了明显的提高，初冷器两用备用时的收集温度达到了规程要求，为后续工段的稳定运行打下了良好的基础。