【技术前沿】焦化系统余热锅炉炉水循环再利用的实践
本文分析了干熄焦余热锅炉排污水、上升管余热锅炉排污水、干熄炉水封废水和焦炉水封废水的水量和水质，提出了干熄焦、上升管余热锅炉炉水综合循环回收利用技术，并应用于某厂的焦化系统，不仅提高了焦化系统的水循环效率，且干熄率提高了2%。
邯钢邯宝焦化厂主体工程是邯钢新区220万t/a焦化系统工程，焦炉4x42炭化室高7.0m，年产焦炭209.1万t，产焦量23.725t/h。配套的干熄焦装置，处理能力2xl40t/h，相应配套干熄焦锅炉和抽汽凝汽式汽轮发电机组。当干熄焦装置年修或出现故障时，利用新型湿法熄焦系统作为备用。干熄焦锅炉及两座15t/h上升管荒煤气余热回收锅炉的投产节能效果明显。
1现状
目前干熄焦生产过程中所产生的发电冷凝水全部回收利用，但干熄焦、上升管余热锅炉排污水、蒸汽疏水等未经回收利用直接排入地沟；焦炉上升管、地下室煤气水封、干熄焦水封槽循环废水等未经处理，直接排入焦炉两端湿熄焦沉降池，排放总量大，生产中被迫实施湿熄焦作业。自国家《环保法》实施以来，对焦化厂节能减排提出更高要求，焦化厂面临节能降耗、环保的双重压力，锅炉炉水综合回收利用亟待解决。
1.1余热锅炉排污水
（1）干熄焦余热锅炉排污水
为保证锅炉炉水质量，干熄焦余热锅炉采用炉内加药和排污两种方法。排污方式采用连续排污和定期排污相结合，连续排污量一般为蒸发量的1%-2%，单座锅炉连续排污量为1.2t/h；锅炉定期排污每4h一次，定排量约2t/d，水温75-90℃，锅炉排污水通过地沟排至雨水管道，未进行有效利用。
（2）上升管余热锅炉排污水
2座焦炉上升管余热锅炉于2017年相继建成投产，为保证炉水质量，采用炉内加药和排污两种方法。排污方式也采用连续排污和定期排污，单座上升管余热锅炉排污量约0.5t/h，锅炉排污水通过焦炉机侧地沟排至雨水管道，未进行有效利用。
1.2干熄炉水封废水
干熄焦水封用水均引用循环水，经加压泵打压至炉顶供三座水封使用。通过水封溢流管汇经沉淀槽，沉淀后排至焦炉两端的湿熄焦沉降池，排水量约为2t/h。循环冷却水水质差、杂质多，水封内壁结垢腐蚀现象严重，使用寿命大大降低，水封更换检修时间长，严重制约干熄焦正常生产。
1.3焦炉水封废水
4座7m焦炉上升管水封水源为循环水，排水量共计约2t/h，由炉顶排水管引至焦侧轨道排水沟内，汇聚至炉两端的湿熄焦沉降池。4座焦炉地下室水封水和冲洗地下室积水，排水量约lt/h，全部汇入地下室水坑，由水泵定期抽入焦侧轨道排水沟内，汇聚至炉两端的湿熄焦沉降池。
上述干熄焦、焦炉水封废水均汇聚进入焦炉两端湿熄焦沉降池，排水量约为5t/h。在干熄焦正常生产时，湿熄焦沉降池水位增长过快，不得不安排湿熄焦作业，水封槽因循环水质较差，腐蚀损坏较快，至少每年更换一次，严重制约焦化厂清洁、环保、稳定生产。
2余热锅炉炉水综合利用实施方案
干熄焦、上升管余热锅炉给水采用优质除盐水，锅炉排污水明显优于循环冷却水，具有无杂质、无腐蚀、水质好等优点，水质对比如表1。因此，优质锅炉排污水代替循环水作为焦化厂部分水封等设备（干熄焦、焦炉水封等）的循环冷却水，不仅避免优质锅炉排污水外排浪费，还将极大提升水封槽等设备的使用寿命。
干熄焦、焦炉上升管水封水及地下室水封回水均排入两系统熄焦池，排入量约为4t/h。由于熄焦水含有大量焦粉污泥，对生物污泥产生破坏性影响，因此，生物水处理无法接受熄焦水。在正常生产过程中，干熄率提高，备用湿熄焦使用频率降低，熄焦池水无法正常消耗，长期处于高位运行，尤其是下雨天极易造成熄焦水外溢。熄焦池水含酚、氤等有害物质种类较多，属于危险废弃物，已经纳入环保监测范围，严禁未经处理外排至雨水管道。经过反复论证，决定从锅炉排污水回收利用入手，破解这一生产难题。
2.1上升管余热锅炉排污水综合利用
上升管余热锅炉给水是除盐水，水质好，对设备管道无腐蚀，锅炉排污水与循环冷却水相比，不会造成设备结垢。为有效利用锅炉排污水，同时减少焦炉上升管水封用水，在两个系统焦炉端部增设高位水箱（容积为20m3），2个上升管余热锅炉处增建储水吸水井和加压装置，锅炉排污水排至吸水井，经加压后送至高位水箱，供焦炉上升管水封使用，水封回水经过多级净化后流入吸水井，再送至高位水箱供焦炉水封循环使用，具体流程见图1。
2.2干熄焦余热锅炉排污水综合利用
干熄焦锅炉排污水与循环冷却水相比，水质好、无杂物、无腐蚀，不会造成设备结垢。为有效利用锅炉排污水，同时减少干熄炉水封用水，为2个干熄焦增建储水吸水井和加压装置，锅炉排污井处设置抽水泵，两台加压泵开一备一，经加压至干熄炉顶水封使用，水封溢流水流至多级净化装置，经净化后水抽至吸水井循环使用，每个沉淀池底部设置排污管道。由于上升管余热锅炉排污量小（约lt/h），不能满足焦炉上升管水封及焦炉地下室煤气水封使用，经测算，将干熄焦锅炉吸水井和上升管锅炉吸水井联通，能满足焦炉水封水供应，具体流程见图2。
2.3化产水站及熄焦池改造
将干熄焦吸水井、上升管余热锅炉吸水井与化产水站联通，干熄焦、焦炉水封回水经多级净化池净化，浊度由50mg/L降至20mg/L，硬度为0，C1一低于4mg/L，优于化产水站水质，所有锅炉排污水、水封回水不再汇集至熄焦池。当上升管余热锅炉吸水井水位高时，开启抽水泵向化产水站供优质锅炉水，切断熄焦池与水处理连接，避免劣质熄焦水进入水处理。特定条件下（干熄焦年修或定修），开启控制阀门向熄焦池补锅炉排污水或者开启原有补水阀，进行湿熄焦作业，年可提高干熄率2%。
3结语
自余热锅炉炉水综合回收利用实施以来，避免了因湿熄焦沉降池水位高而被迫湿熄焦作业的情况发生，干熄焦干熄率提高了2%，同时干熄炉、焦炉水封用水均采用锅炉优质水源，大大减小水封结垢的可能性，有效延长水封使用寿命，化产水站每日还可增加3.42t/h优质炉水补入，减少相应的循环水补充，有效提升了水站循环水水质，降低化产水耗，取得了良好的效果。