焦化污泥配煤技術
隨著環(huán)保要求的日趨嚴格,焦化廠污水指標的要求日趨嚴格,各單位均采用各種技術確保污水指標達標,但是不可避免的造成了生化污泥量的增加,污泥配煤成為獨立焦化廠現階段的唯一出路。我公司配煤結構以氣煤為主,配入量達到了50%以上,如何在保證焦炭質量穩(wěn)定的同時實現污泥的全部回配成為配煤、質量管理的重中之重。經過一年半的研究和改進,我公司實現了污泥配入量從0%提至2.5‰,最終穩(wěn)定在5‰,且此技術已完成了專利申報。
1、污泥指標
根據污泥指標(表1),污水廠污泥具有水分高、灰分高、硫份高、無結焦性、破壞結焦性等特點,說明污泥中的有機物較少,這與水處理工藝有關。其中灰分、硫份可以通過調劑煤種進行調整;G值和Y值是0,可以選用粘結性和結焦性好的煤種進行調整,也可以通過減少用量以減少負面作用;因水分大和污泥成分原因,造成了污泥黏性大,不容易均勻摻混,這反而是配煤煉焦的最大難題。
2、摻配
解決污泥與煤炭的摻配均勻性是首要任務,經過對濕污泥和干污泥進行人工、鏟車攪拌試驗,污泥均成團塊狀,無法實現均勻摻混,且造成了工作量大、現場衛(wèi)生差等。
經過對螺旋輸送機配煤進行考察,發(fā)現作業(yè)現場衛(wèi)生較差,且容易受到冬季冰凍期影響,工作效率低下,也無法實現均勻摻配。
鑒于對混勻摻配工藝的考察,結合混凝土攪拌的特性,配煤小組選取攪拌站的模式,經過從小攪拌機至攪拌站的試驗結果,核算出攪拌站的型號,以最大程度提高工作效率。
3、煤種
鑒于污泥的特征指標,對污泥進行不同比例和不同煤種的摻混試驗,以檢驗對煤質的負面影響(精煤與污泥摻拌后的產物簡稱泥煤,A<B<C<D<E<F<H),見表2、表3。
精煤∶污泥比例在A∶1~E∶1時,泥煤均呈現不懂程度的黃色(污泥為黃色),達到F∶1以上時,泥煤顏色可以忽略不計,且焦渣特征達到了5型。但因精煤I的G值影響較大,故選取精煤II繼續(xù)進行摻配研究。
選擇精煤II后,直接進入F∶1的試驗階段,經過F:1和H∶1的比例摻混后,泥煤明顯好轉,特別是在H∶1時,指標基本達到了精煤III的標準,且焦渣特征較好,完全可以作為新煤種單獨使用。
通過對圖1數據分析可以,隨著精煤I的配入量增加,泥煤的灰分逐漸接近精煤I。說明使用低灰煤摻配是可以調劑灰分的。
通過對圖2二數據分析可以,隨著精煤I的配入量增加,泥煤的G呈現總體上升趨勢。說明使用低灰煤摻配是可以調劑G值。
根據圖3數據可以看出,更換煤種后,隨著污泥摻配比例的下降,再達到H∶1時,污泥對G值的影響力已非常弱。說明污泥對煤中指標的影響程度與煤質關系較大。
4、40KG小焦爐試驗
為查看污泥對焦炭質量的影響,確定適當的摻配比例,故將精煤II與泥煤X(精煤II∶污泥=H∶1)進行對比試驗,見表4、表5。
根據表四分析,泥煤X雖然表觀指標接近,但結焦性下降較為嚴重。
根據表五分析,加入污泥的泥煤,焦炭質量出現下滑,尤其是CSR下降幅度達到37%。說明污泥或者泥煤的用量需要進行控制,以減少對產品質量的影響程度。
5、精煤II與泥煤X光學分析
根據表6、表7、表8分析,加入泥煤后,鏡質組分布圖出現變化,泥煤的明顯變窄。焦炭光學組織結構中,泥煤的焦炭絲碳明顯增多,說明污泥的配入導致精煤II出現劣化。
6、焦炭質量
根據精煤I和精煤II的試驗結果,將按照H∶1摻配的泥煤與精煤III直接進行替代,比例為2.5%,自2018年1月-9月份投用以來,在此用煤結構和方案下,焦炭質量保持質量穩(wěn)定,焦炭CSR均在60%以上。因公司生化工藝調整,自2018年10月份污泥用量由約2.5‰提升至5‰,在成本約增加2元的情況下,實現焦炭CSR繼續(xù)保持在60%以上。
7、結論
(1)與污泥摻配的煤種需選擇好,充分結合皮帶秤的運行量程,確保當日產生的污泥當日消耗完畢,同時不影響產品質量。
(2)按照2‰~5‰的污泥摻配量,以150萬噸的焦化廠核算,完全可以消耗焦化廠污泥產生量,同時最大可減少煤炭用量約1萬t/a。
(3)具體的污泥摻拌量需要根據企業(yè)配煤結構、煤質、焦質、生產管理等全流程進行分析后確定,以制定切合企業(yè)實際的用量和用法。
(4)污泥配煤前提是污泥配入的均勻性,否則焦炭質量穩(wěn)定性難以保證。(來源:山東鐵雄冶金集團有限公司)
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