摘要:針對中型氮肥裝置造氣煤耗偏高的問題,從煤原料的選擇、搭配、運輸、加工等方面論述了煤耗偏高的原因,從工藝指標、煤氣爐排渣強度、系統(tǒng)阻力、設備結構等方面提出了降低煤耗的改進措施。
關鍵詞:中型氮肥廠;煤氣爐;煤耗;工藝流程;自動閥門;系統(tǒng)阻力
在合成氨生產中煤耗占總能耗的60%~70%,因而造氣煤耗的高低直接影響到企業(yè)的經濟效益。在我國,中型氮肥裝置的煤耗長期偏高,其噸氨人爐實物煤耗為1500~2 000 kg,而小型氮肥裝置人爐實物煤耗為1100一l 200kg。造成中型氮肥廠造氣煤耗偏高的原因是多方面的,以下逐一論述。
1 原料應用方式對煤耗的影響
1.1原料性質的選擇與搭配
一般而言,煤氣爐的原料宜選擇冷熱強度和化學活性好,含碳量和灰熔點高的煤種,然而由于煤炭價格和運輸費用的上漲,許多企業(yè)無法全部采用優(yōu)質原料。有的煤雖然冷熱強度好,但化學活性不好;有的煤雖然化學活性好,但冷熱強度不好。這2種煤分別單獨人爐氣化,其氣化強度都不會很高。因為冷熱強度好而化學活性差的煤,在煤氣爐內氣化層溫度很高時才能達到高的氣化強度,溫度提得過高會造成爐內結大塊(疤塊),導致爐況失常。因此,這種原料只能維持中負荷生產,煤氣爐氣化強度也就無法提高。化學活性好而冷熱強度不好的煤,人爐后遇上高溫會產生爆裂現(xiàn)象,塊煤成為粉煤,爐膛床層阻力增大,煤氣爐無法提高生產負荷(入爐空氣量因床層阻力增大而減少),直接影響到煤氣爐氣化強度。煤氣爐氣化強度不高,煤耗必然就高了。
近年來有的企業(yè)將上述2種不同性質的原料互相搭配使用,取得了較好效果。其原理是冷熱強度好的煤在爐膛內燃料層中起骨架作用,化學活性好的煤在氣化層溫度不是很高的情況下,仍能達到很好的氣化效果,既保證了爐內床層阻力增大不多,使煤氣爐處于中上負荷狀態(tài)下,也使氣化強度處在較好的狀態(tài)下,從而降低了煤耗。例如,某廠
采用此種搭配方法后,∮2400 mm爐單爐日產氨為55t,噸氨入爐實物煤耗為1 000~1 100kg。
1.2原料運輸流程的缺點
原煤用行車抓斗吊抓人大煤斗,大煤斗上部設置有一定傾斜角度的固定條篩,特大塊從篩上返回煤庫,原煤從煤斗下部進入皮帶機,然后進入第2個條篩,不需要破碎的煤(<∮80 mm)進入條篩下部皮帶機,需要破碎的大塊煤進入雙輥顎式破碎機,經破碎后的原煤與未破碎的原煤并入皮帶機,再進入振動篩,進行篩分和粒徑分級。根據(jù)各廠對原料粒徑的要求,振動篩可設置2~3層不同規(guī)格的篩網(wǎng),將∮8 mm以下的粉煤篩盡,將∮8 mm以上的原煤分級后,分別用皮帶機送人各爐的煤倉,一般可將粒徑分成2~3個等級。
原料從煤庫到人爐運輸過程的特點是流程長、設備多。與小型氮肥裝置相比,中型氮肥裝置的爐型高,原料運輸?shù)钠蛴指哂珠L。由于增加了原煤的破碎率,特別是大塊煤經過破碎機后,粉煤率增加15%~25%,這是造成中氮煤耗高的重要因素之一。因此,有的廠停用破碎機,改用小型氮肥廠常用的人工敲擊大塊煤的方法,效果較好。
1.3原料煤的加工
由于各廠原料購進渠道不同,煤種產地和性質不同,加上市場的因素,許多企業(yè)到廠的原料很不理想。因此,原料的合理加工非常重要。
(1)清除煤矸石 煤里面夾帶的煤矸石是無法氣化的,且煤矸石的灰熔點低于煤的灰熔點,因此,入爐煤中的煤矸石應降低到3%....