中国煤炭学会开展 科创中国” 现代煤化工服务团第二季度科技服务 (广汇新能源)
发布时间: 2025-11-05

2025年9月26日,中国煤炭学会开展中国煤炭学会开展 科创中国” 现代煤化工服务团第二季度科技服务 (广汇新能源)活动。针对新疆广汇新能源材料有限公司提出的其生产装置运行8个难题,中国煤炭学会邀请了中国矿业大学苗真勇教授团队、山东科技大学梁鹏教授团队、煤炭科学研究总院煤化工分院黄澎所长、北京化工大学徐圆教授、华能集团煤炭技术研究院胡兵教授级高工等14名煤化工新材料领域知名专家齐聚线上,为广汇新能源公司答疑解惑,技术咨询。会议3.5小时,技术讨论氛围热烈,不但为广汇新能源公司全面技术把脉问诊,苗真勇老师、梁鹏老师、徐圆老师就其团队的科技成果,与广汇公司的科技成果转化、科技成果产业化,也做了对接交流。
中国煤炭学会常态化开展在疆企业的精准技术需求对接和科技服务,科技成果转化,得到当地科协、园区管委会及企业的一致肯定。
本次科技服务,广汇新能源的8个产业难题如下:
1、关于气化厂房六层、七层一氧化碳频繁报警及煤尘分离器内部煤粉清理难题。
存在问题:气化炉在煤锁加煤过程中产生的残余煤气、煤尘,通过空气引射器以负压形式引射至煤尘分离器内进行分离,残余煤气进行放空至大气,煤尘堆积至煤尘分离器内部,目前气化炉使用的原料煤粉尘量大,煤尘分离器内煤粉堆积较多,需要人工每周至少清理一次,清理工作量大,对人体危害较大;其次影响分离效果,导致残余煤气无法正常引射,使气化厂房六层、七层有毒有害气体频繁报警,存在安全隐患。对煤尘分离器内部的煤粉清理初步设想对煤尘分离器进行改造,底部增加排煤粉管线利用气力输送实现自动排煤,降低人工清理工作,提高引射效果。
针对煤锁加煤过程中经常出现上下阀密封不严,煤溜槽大护板密封不严,导致煤气泄漏;空气压力低时,煤锁气引射器引射效果差;煤溜槽冲刷减薄泄漏;煤溜槽金属补偿泄漏等都会造成CO频繁报警。初步设想提高空气压力,煤溜槽增加双空气引射器,强化空气引射器分离效果。对设备结构进行优化,例如增加溜槽倾斜角度及采用上方下圆的变截面结构。对密封系统进行升级,例如采用多层波纹式膨胀套以增加膨胀量;法兰搭配金属缠绕垫片与氟橡胶密封圈,提升高温高压工况下的密封性。对设备材质升级,例如研究采用高锰钢或镶嵌氧化铝陶瓷片、喷涂碳化钨涂层等方式,强化设备耐磨抗冲击性能。同时厂房六层、七层增加大功率轴流风机,强化厂房空气置换效果。
预期目标:对煤溜槽等设备进行改造,提升设备性能及运行的安全稳定性,减少运维成本,消除气化六层、七层CO频繁报警问题;同时考虑提高自动化控制、监测,减少人工工作量。
2、关于粉煤锅炉氨法脱硫系统浆液腐蚀严重的难题。
存在问题:公司现有(4*600t/h+1*670t/h)五台煤粉锅炉、五套湿式氨法脱硫系统,按照一炉一塔模式运行,每台锅炉烟气量约为86万Nm3/h,入塔烟气温度为150℃,脱硫系统采用塔内饱和结晶出料,平均每两天出料一次。因锅炉燃料煤种CL离子含量高,长期连续运行造成CL离子在脱硫浆液中不断富集,致使脱硫系统硫酸铵浆液中离子浓度达到60000-120000 mg/L,对脱硫系统的设备材料造成严重腐蚀。具体情况如下:
(1)对转动设备腐蚀严重,如:浓缩循环泵机封、叶轮、叶片以及离心机筛网、转鼓腐蚀严重。目前由于腐蚀原因,新能源公司对以上设备材质已升级为1.4529双相钢,但运行时间仅为3个月,且造成检维修工作量增加和备件消耗量增大,人工和备件费用持续增加。
(2)目前采取定期外排置换的方式控制浆液中的CL离子<40000mg/L,减缓设备腐蚀速度,维持脱硫环保设施稳定运行。经计算,硫酸铵浆液平均置换量约10m3/h时可以维持平衡,但实现难度很大。
目前设想针对浆液组分研究设备设施材料升级更换,提高设备运行周期,同时对外排浆液进行资源化利用研究改造,或考虑增加氯离子脱除新技术,对烟气或浆液预处理,控制浆液中的氯离子稳定小于40000mg/L。
预期目标:通过改造实现浆液中氯离子小于40000mg/L,脱硫设备长周期稳定运行(至少在一年以上),减少运维费用50%以上。
3、关于低温甲醇洗装置污甲醇资源化回收利用难题。
存在问题:目前低温甲醇洗污甲醇罐的污甲醇主要来自热再生塔三段的气液分离罐底部排液、低温甲醇洗界区内火炬管线回收液、设备检修低点等位置排放返回至污甲醇罐。污甲醇罐甲醇再通过预洗甲醇贮槽泵(J61317)送回系统进行再生处理,系统的排放量远大于再生甲醇量,无法保证甲醇罐液位平衡,同时污甲醇罐成分复杂,杂醇、油含量高,甲醇再生后导致主洗甲醇循环纯度偏低,甲醇消耗增加。
四套低温甲醇洗装置的污甲醇组分偏差比较大,根据系统运行模式及污甲醇排放量,初步设想增设一套污甲醇资源化回收装置,或对现有污甲醇回收装置进行优化扩能改造,将外排污甲醇提纯处理至98.5%以上回收利用,除需定期排放稳定组分情况外,基本实现甲醇补排平衡。
预期目标:将外排污甲醇全部回收并提纯至98.5%以上,实现资源化再利用,甲醇基本实现补排平衡;同时考虑与系统余热充分结合利用,尽可能降低系统能耗。
4、关于哈密地区富油煤在火电厂锅炉的防结焦、沾污难题。
存在问题:公司配置4×600t/h+1×670t/h煤粉锅炉(共计5台锅炉),燃料煤主要以伊吾县白石湖煤矿生产的褐煤为主,此煤种Na、Ka等碱金属离子含量较高【经原煤采样外检分析当前燃用煤种:白石湖煤(钠钾离子>5.9%)、白石湖煤矸石(钠钾离子>5.0%)】,灰熔点为1180-1230℃,油含量高达11.6%,属于富油煤,煤种特性极其接近准东煤系,具有低灰分、灰熔点低、高结焦、沾污性强等特点。
原有的四台600t/h煤粉锅炉运行负荷由于受热面结焦、沾污堵灰等原因,负荷由500t/h恶化至300t/h左右,新建的670t/h煤粉锅炉也由于结焦等原因不得不降低负荷运行。在此情况下,造成以下运行后果:
(1)受热面结焦、沾污堵灰,导致传热效率下降、排烟温度升高,锅炉带负荷能力逐渐降低,每运行一段时间,必须停炉进行清理检查。
(2)结焦焦块掉落砸伤水冷壁,堵灰造成过热器、省煤器管排形成烟气走廊,磨损加剧,严重时引发爆管,造成非计划停炉。
(3)运行中频繁采取蒸汽吹灰的方式控制结焦,造成受热面吹损爆管导致非计划停车。
初步设想选用合理洗煤工艺去除部分水溶性碱金属,掺烧矸石和马朗煤等方式提高燃料煤的灰熔点;研究、交流高效抗结焦涂层技术,受热面喷涂后有效抑制结焦,减少熔融灰黏附;同时优化锅炉炉膛结构及动力场,合理布置受热面,避免局部过热等情况。
预期目标:锅炉负荷稳定保持在500t/h以上,在此基础上研究增加受热面面积的可行性,锅炉整体提升至设计负荷。
5、关于循环水开式冷却塔改造难题。
存在问题:公司目前共有五套循环水系统,总循环水量约150000--170000m3/h(单台塔约5000m3/h),循环水泵供水温度平均为31℃左右、压力0.38-0.41MPa,回水温度平均为38-42℃、压力为0.2-0.21MPa,均采用开式机械通风逆流冷却塔,利用循环水与空气在塔内直接换热为生产系统提供冷量,系统水蒸发损失大,需补充大量新鲜水方可保障系统循环需求;同时产生大量“白烟”视觉污染。近年来淖毛湖地区工业用水资源愈发紧张且单价较高,随着各用冷工艺装置设备、管线使用年限的不断增加,加之维护不到位致使循环水系统藻类、泥沙等污染物持续积累,循环水系统水质不断恶化,严重影响各装置换热器的换热效率,限制生产系统高负荷稳定运行。
目前设想对循环水冷却塔进行封闭式或半封闭式改造,通过自然通风降温回收蒸发水汽,提升水资源利用率;同时研究循环水系统应用电化学处理技术,降低循环水硬度,提升循环水浓缩倍数,减少原水补充量,同时可充分利用循环水内离子电解产生次氯酸等物质可强化杀菌作用,降低系统药剂使用量。
预期目标:冷却塔改造后单塔可节水20%以上,同时循环水系统浓缩倍数提升至10倍以上稳定运行,系统排水减少60%以上。
6、关于煤化工污水处理装置二级浓盐水高效处理难题。
存在问题:目前公司污水处理装置经过三级回用处理后的60m3/h二级浓盐水指标高(COD≤600mg/l,氨氮≤500mg/l,电导率≤60000mg/l),处理难度大,现通过传统化学催化氧化工艺处置,该方式控制点多、出水色度高,水质指标持续处于波动不稳定的状态。
针对上述难题,公司与多家专业单位进行技术交流及邀请到现场进行中试试验,其中采用电解氧化处理工艺的处理效果较好,装置出水指标及运行情况基本满足相关技术要求,且几乎不投加任何化学药剂;多相催化氧化技术,即利用氧化剂H2O2在一定条件下产生羟基自由基氧化分解废水中的有机物,打断废水中残留的例如烯烃、炔烃和苯环类等有机物的碳链结合键,提高废水的可生化性,并将废水中大部分有机物氧化分解成二氧化碳和水等无害成分,降低废水的COD,同时兼具脱色、除臭及杀菌消毒作用。初步设想建设一套60m3/h二级浓盐水深度处理装置,实现完全替代传统化学催化氧化工艺。
预期目标:应用新技术完全替代传统化学催化氧化工艺,降低对特种药剂的依赖性,减少装置运营成本,系统出水满足PH 6-9,COD≤100mg/L,氨氮≤20mg/L,色度<80倍。
7、关于酚精制装置洗油塔内高温物料频繁结焦难题。
存在问题:酚精制装置洗油塔内高温物料(洗油、煤粉、尘)结焦严重,导致洗油塔底部泵入口过滤器及管线频繁堵塞,致使开停车及检修频繁,严重影响装置安全稳定运行。针对上述难题,初步设想采用离心机对原料进行预处理,分离煤渣等颗粒物,减缓堵塞情况。
预期目标:装置过滤器及管线、机泵等设备堵塞情况明显改善,可实现长周期稳定运行。
8、关于气化装置水利排渣渣池细灰控水难题。
存在问题:气化渣池捞出来的细灰带水严重(从清水池和澄清池捞出来的细灰),且短时间内无法控水,导致拉渣车辆运输过程中灰水从车上底部边缘流出,污染柏油公路路面、易出现环保污染事件。针对以上难题,初步设想利用泥浆泵输送至离心机进行固液分离,分离出的固体(细灰)回凉渣台、液体(灰水)返回渣池。
预期目标:控制滤饼含水量,满足装车不滴水的要求。
本次科技服务做了全面解答,会议圆满结束。