1 工藝簡介

經(jīng)循環(huán)氨水噴灑后溫度高達(dá)80℃的煤氣，從初冷器頂部進(jìn)入，經(jīng)過三段冷卻，從初冷器底部排出，進(jìn)入電輔。I段冷卻水采用循環(huán)水（冬季采用采暖水），II段冷卻水采用循環(huán)水，III段冷卻水采用制冷水。被冷卻的煤氣和冷卻水通過冷卻水管壁間接傳熱，煤氣走管內(nèi)，冷卻水走管間。

從焦油氨水分離槽中部分離出含油為40～60％的混合液，對初冷器進(jìn)行不間斷噴灑，用于清除附著在管壁的焦油和萘，噴灑后的液體通過液封進(jìn)入冷凝液槽。

2 影響初冷器換熱效果的因素

2.1 設(shè)備方面

2.1.1初冷器冷凝液泵不能滿足工藝要求

冷凝液槽匯集了初冷器、電捕排液、小冷凝液槽及蒸氨液下槽液體，在日常生產(chǎn)操作過程中，若提高初冷器的混合液噴灑量，冷凝液泵達(dá)不到使用要求，尤其在清洗初冷器Ⅰ段噴循環(huán)氨水時(shí)開雙泵仍要控制噴灑量。

2.1.2 初冷器Ⅱ段入口DN600蝶閥關(guān)不嚴(yán)

初冷器Ⅱ段入口DN600蝶閥關(guān)不嚴(yán)，在清洗初冷器時(shí)為防止水箱蓋因壓力過大出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，需要把初冷器出口截門也需稍開，這樣就造成了在清洗初冷器的過程中，清洗溫度只能達(dá)到60℃左右（規(guī)程要求清洗溫度≥80℃），導(dǎo)致初冷器清洗效果較差。

2.1.3 初冷器所需混合液量不足

二區(qū)混合液泵設(shè)計(jì)量程為60m3/h，向每臺初冷器提供使用10―15 m3/h的混合液量，但在實(shí)際操作過程中，混合液泵不但供本區(qū)域三臺初冷器提供混合液，還需對東初冷區(qū)域三臺初冷器提供混合液，導(dǎo)致初冷器混合液量不足。

2.1.4制冷機(jī)使用效果不理想

制冷機(jī)在投入使用時(shí)冷凍水溫度均為11℃左右，到2011年，冷凍水溫度均為15℃左右，現(xiàn)在，冷凍水均溫更是達(dá)到20℃左右，雖然在制冷機(jī)保養(yǎng)過程中，對制冷機(jī)管道進(jìn)行了清洗，且補(bǔ)充了部分溶液，但使用效果仍不理想。

2.2 工藝操作方面

2.2.1初冷器清洗效果不理想

現(xiàn)初冷器清洗方式為：關(guān)閉煤氣出入口截門、循環(huán)水出入口截門（放空水）、打開初冷器頂部放散后初冷器內(nèi)通蒸汽、噴灑混合液（先Ⅱ段，再Ⅲ段，后Ⅰ段噴灑氨水）。

這種清洗方法雖然將大部分橫管上的萘、焦油等清除，但在清洗過程中也存在混合液量不足，混合液噴灑不均勻及泄壓現(xiàn)象導(dǎo)致橫管上的焦油垢不易清除。而且由于初冷器Ⅲ段水溫低，日常使用過程中也不噴灑混合液，隨著使用時(shí)間的延長，橫管上易形成硬質(zhì)焦油等，在清洗過程中若僅僅噴灑混合液很難清除硬質(zhì)焦油，造成初冷器清洗效果不佳。

2.2.2初冷器混合液質(zhì)量不穩(wěn)定

焦油氨水分離系統(tǒng)的主體設(shè)備為三個(gè)焦油渣分離器，兩個(gè)焦油氨水分離器。汽液分離器分離下來的焦油、氨水和焦油渣一起進(jìn)入焦油渣分離箱，通過分離箱入口的篩鼓除去焦油渣，除渣后的焦油氨水，由器上部進(jìn)入焦油氨水分離槽，在此焦油與氨水根據(jù)比重差進(jìn)行分離，焦油沉到容器錐形底部，而氨水積集在容器上部，氨水經(jīng)溢流通過旁通管流入分離槽外循環(huán)氨水槽，多余氨水經(jīng)外室滿流管滿流至剩余氨水槽。錐底焦油通過斜插入錐底的焦油管壓入焦油溢流瓶進(jìn)入焦油中間槽，錐底的的渣子及重質(zhì)焦油，則通過重質(zhì)焦油泵抽送到焦油渣分離箱進(jìn)行再除渣。焦油氨水分離槽內(nèi)分界面上的乳化物即混合液，由該處引出的混合液通過混合液泵送到初冷器的殼程內(nèi)進(jìn)行噴灑，以清除掛在冷卻管外壁的焦油、萘的粘結(jié)物，從而保證初冷器保持高度的冷卻效率。

通過對混合液質(zhì)量取樣分析，發(fā)現(xiàn)混合液質(zhì)量波動較大，混合液含油高達(dá)80，低時(shí)到20，（規(guī)程要求40―60），不能很好的保持在一相對穩(wěn)定的范圍，而且混合液內(nèi)含細(xì)焦油渣較多，造成初冷器混合液噴淋管經(jīng)常發(fā)生堵塞的現(xiàn)象。

通過檢查發(fā)現(xiàn)造成混合液質(zhì)量不穩(wěn)定的主要因素（不考慮配煤比及煉焦生產(chǎn)的影響）主要為焦油氨水分離槽液面波動的影響：由于區(qū)域內(nèi)兩個(gè)焦油氨水分離槽采用并聯(lián)使用，混合液、焦油從兩個(gè)槽子均抽取，底部重質(zhì)焦油每24小時(shí)交替倒槽抽取。初冷器混合液的調(diào)節(jié)主要靠崗位工現(xiàn)場察看兩個(gè)槽內(nèi)焦油液面高度，通過焦油液面的高低來調(diào)節(jié)混合液質(zhì)量，當(dāng)崗位工對重質(zhì)焦油泵倒槽或日常檢查調(diào)節(jié)焦油液面不及時(shí)，就會造成焦油液面波動而使混合液質(zhì)量不穩(wěn)定

造成混合液含有細(xì)焦油渣多的主要原因是渣箱滾筒口徑大，且進(jìn)入渣箱的焦油氨水流量大、流速快，細(xì)焦油渣顆粒來不及沉淀到底部就被帶入焦油氨水分離槽，再由焦油渣泵打入渣箱，反復(fù)循環(huán)，后通過混合液泵打入初冷器，造成混合液管堵塞。

2.2.3初冷器換熱效果差

通過分析在初冷器長期使用循環(huán)水過程中，循環(huán)水內(nèi)污泥、涼水架掉落填料、塑料袋及管道本身產(chǎn)生的銹皮等雜物堵塞在水箱蓋和橫管內(nèi)，造成循環(huán)水流量的降低和初冷器橫管換熱效果的變差。

檢查初冷器Ⅱ段入口水箱蓋發(fā)現(xiàn)雜物較多（主要為塑料袋、塑料片、銹皮等），這不僅影響到循環(huán)水量，同時(shí)也造成橫管換熱效果較差。在對初冷器Ⅰ段進(jìn)行檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，由于進(jìn)入Ⅰ段荒煤氣溫度較高，導(dǎo)致出水溫度較高，尤其1#初冷器Ⅰ段（由于離泵較遠(yuǎn)），頂部三層已被碳酸鈣堵死。已無換熱效果

3 采取措施：

山東博宇重工設(shè)備技術(shù)專家通過對初冷器換熱效果差的分析，研究出以下初冷器工藝改進(jìn)措施。

3.1 設(shè)備改造

更換一臺量程為100 m3/h的混合液泵，同時(shí)對各臺初冷器安裝混合液流量表，保證各臺初冷器所需的混合液量。利用清洗初冷器的時(shí)機(jī)，逐臺對各初冷器的Ⅱ段入口DN600蝶閥進(jìn)行更換，保證了清洗初冷器時(shí)的溫度。對管道走向進(jìn)行改造，將電捕排液、小冷凝液槽及蒸氨液下槽液體直接打入渣箱，冷凝液槽只進(jìn)入初冷器的排液，保證冷凝液泵達(dá)到要求。聯(lián)系制冷機(jī)廠家，對蒸汽雙效溴化鋰制冷機(jī)進(jìn)行保養(yǎng)，對溴化鋰溶液全部進(jìn)行更換，對管路進(jìn)行清洗，并對制冷機(jī)所需蒸汽系統(tǒng)警醒改造，保證證冷機(jī)所需蒸汽量，使冷凍水溫度保持在12―15℃的范圍內(nèi)。

3.2 改變初冷器清洗方式

為防止混合液噴灑不均勻（混合液量不夠，導(dǎo)致噴灑管前半部分泄壓，造成初冷器后半部分清洗效果不好），在清洗初冷器時(shí)混合液噴灑管開兩根，清洗一段時(shí)間后再開另兩根，進(jìn)行交替清洗。在清洗Ⅲ段過程中，現(xiàn)階段采取加大三段的清洗時(shí)間（由3小時(shí)延長至6小時(shí)），利用初冷器檢修時(shí)對初冷器Ⅲ段上部（可借用噴灑管口）做滿流口引至初冷器液封，將混合液通入至滿流口位置，然后通入蒸汽加熱。

3.3 改變焦油氨水分離槽的使用

將焦油氨水分離槽由并聯(lián)使用改為串聯(lián)使用，焦油氨水混合液先進(jìn)入西焦油氨水分離槽，焦油、氨水經(jīng)過分離后分別經(jīng)過各自連通管壓入東槽，混合液，焦油由原來的兩槽均取改為單槽壓取，利用焦油氨水分離槽頂部的焦油液位調(diào)節(jié)裝置及溢流瓶外套筒的高度的調(diào)節(jié)，將兩槽焦油液位保持在相對穩(wěn)定的范圍內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)了混合液由原來人工調(diào)節(jié)改為自動調(diào)節(jié)，經(jīng)過改造后，化驗(yàn)抽取混合液質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)混合液含油在45―55之間，實(shí)現(xiàn)了混合液質(zhì)量的穩(wěn)定。

3.4 改變焦油渣箱的使用

針對混合液含有細(xì)焦油渣多的問題，將焦油氨水混合液由原來進(jìn)入三個(gè)焦油渣箱改為進(jìn)入兩個(gè)焦油渣箱，將焦油氨水分離槽底部的焦油渣經(jīng)過焦油渣泵單獨(dú)打入另一渣箱，同時(shí)對該渣箱的篩鼓上孔眼變小，并且將焦油氨水分離槽底部倒槽時(shí)間由24小時(shí)改為12小時(shí)一倒。經(jīng)過改造后，在渣箱排渣口觀察發(fā)現(xiàn)，細(xì)焦油渣顆粒顯著增多，初冷器混合液管也從未發(fā)生過堵塞現(xiàn)象。

3.5 加強(qiáng)水質(zhì)管理

首先對初冷器Ⅱ段水箱蓋雜物進(jìn)行清理，同時(shí)對初冷器水路進(jìn)行反沖洗，對涼水架填料進(jìn)行更換成強(qiáng)度更大的玻璃鋼填料，且在填料底部增加鋼板網(wǎng)，當(dāng)填料碎塊掉落時(shí)，不會落入循環(huán)水池內(nèi)，對涼水池底的污泥定期進(jìn)行清理，并對砂濾器進(jìn)行檢修，確保循環(huán)水干凈不帶雜物。針對初冷器Ⅰ段存在的問題，首先對碳酸鈣結(jié)晶進(jìn)行清除，對三臺初冷器Ⅰ段水入口安裝流量表及溫度表，保證入三臺初冷器水量平衡，避免因流量過小、溫度過高導(dǎo)致碳酸鈣析出。規(guī)范循環(huán)水加藥制度，每天對循環(huán)水質(zhì)進(jìn)行跟蹤，對各循環(huán)水池加裝補(bǔ)水流量調(diào)節(jié)閥，確保各循環(huán)水池不滿流，避免加藥后的循環(huán)水外排，

4 改進(jìn)效果

經(jīng)上述改進(jìn)后，初冷器集合溫度明顯得到了改善，實(shí)現(xiàn)了初冷器兩用一備的狀態(tài)時(shí)集合溫度達(dá)到了規(guī)程的要求，為后續(xù)工段的穩(wěn)定操作打下了良好的基礎(chǔ)。