降低造氣能耗必須嚴(yán)格掌控的幾個問題 ( 上 )
作者/來源:孫華田 (山東明水大化集團(tuán)) 日期: 2009-09-24 點(diǎn)擊率:1827
0 前言
煤氣爐優(yōu)化控制的指導(dǎo)思想: 力求工藝參數(shù)合理, 達(dá)到兩個最佳平衡( 熱量平衡、 物料平衡) , 實現(xiàn)一高一低一穩(wěn)定, 即碳利用率高、 蒸汽消耗低、 工藝操作指標(biāo)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。要達(dá)到上述目的, 首先要掌握影響熱量平衡的因素, 主要是入爐風(fēng)量和蒸汽量的改變而引起氣化層溫度的變化。在原來的基礎(chǔ)上, 爐內(nèi)熱平衡發(fā)生了變化, 可以相應(yīng)調(diào)節(jié)蒸汽量或人爐風(fēng)量 , 達(dá)到新的平衡 , 所以, 充分了解季節(jié)不同、 晝夜溫差和大氣壓力的變化以及料層、 系統(tǒng)阻力的變化對風(fēng)量的影響, 便于及時調(diào)節(jié)工藝參數(shù), 實現(xiàn)煤氣爐長周期穩(wěn)定運(yùn)行。煤氣生產(chǎn)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程, 只有綜合優(yōu)化氣化條件、 運(yùn)行工藝和操作方法, 才能實現(xiàn)真正意義上的爐況優(yōu)化。為此, 必須掌控好影響煤氣爐優(yōu)化運(yùn)行的幾個主要問題。
1 入爐風(fēng)量
人爐風(fēng)量是煤氣爐運(yùn)行過程中的人爐空氣量, 其波動和變化對煤氣爐的正常操作及穩(wěn)定運(yùn) 行影響極大。因此, 煤氣爐操作人員熟悉和掌握影響風(fēng)機(jī)風(fēng)量的因素, 對指導(dǎo)日常操作 、 及時調(diào)節(jié)運(yùn)行工藝、 確保煤氣爐的穩(wěn)定運(yùn)行非常重要。
1.1掌控好入爐風(fēng)量
離心鼓風(fēng)機(jī)的主要性能參數(shù)有風(fēng)量、 風(fēng)壓、 軸功率和效率。風(fēng)量 是單位時間內(nèi)從風(fēng)機(jī)出口排出的氣體體積, 并以風(fēng)機(jī)進(jìn)口處氣體的狀態(tài)計。 風(fēng)壓 是單位體積氣體流過風(fēng)機(jī)時昕獲得的能量。離心鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓為靜風(fēng)壓與動風(fēng)壓之和. 叉稱全風(fēng)壓離心鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓足隨斷輸送氣體的密度變化的, 密度越大, 風(fēng)壓越高, 風(fēng)量越大。風(fēng)機(jī)性能表上所列的風(fēng)壓, 一般均在 2 0℃和 1 0 1.3 k P a 的條件下用空氣作介質(zhì)測定的, 此條件下的空氣密度ρ=1.2 k g/m3。若實際操作條件與上述的試驗條件不同, 則特性曲線隨著操作條件的不同而發(fā)生變化。它們的換算關(guān)系是:
風(fēng)機(jī)的銘牌風(fēng)量并不是煤氣爐的人爐風(fēng)量。 煤氣爐人爐實際風(fēng)量是由風(fēng)機(jī)的額定風(fēng)量、 風(fēng)壓(銘牌風(fēng)量、 風(fēng)壓) 和煤氣爐吹風(fēng)階段系統(tǒng)阻力以及空氣的密度等決定的。一般情況下, 煤氣爐的實際人爐風(fēng)量低于額定風(fēng)量, 并呈不穩(wěn)定性。當(dāng)系統(tǒng)阻力較大, 人爐風(fēng)量就比額定風(fēng)量小得多; 反之, 系統(tǒng)阻力小, 人爐風(fēng)量就會提高很多, 或接近額定風(fēng)量。因氣溫高空氣密度小, 人爐風(fēng)量就遠(yuǎn)低于額定風(fēng)量, 而氣溫低空氣密度大, 人爐風(fēng)量則會有大得多。因此, 掌握影響風(fēng)量的變化因素, 采取相應(yīng)措施, 盡量減少系統(tǒng)阻力, 是提高人爐風(fēng)量較為有效的措施。
1.2 影響風(fēng)機(jī)風(fēng)量和風(fēng)壓的因素
影響離心鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量和 風(fēng)壓的因素較多。比如,氣溫高低、 炭層阻力和系統(tǒng)阻力的大小、 因海拔高度不同而出現(xiàn)的氣壓差異等都可能影響鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓和風(fēng)量。下面分別闡述氣溫、 大氣壓及阻力變化對風(fēng)壓、 風(fēng)量的影響。
空氣溫度變化的影響: 我國幅員遼闊, 南北緯度和冬夏極端氣溫差異較大, 在選用造氣鼓風(fēng)機(jī)時, 要綜合考慮, 因廠制宜, 以適應(yīng)優(yōu)化煤氣爐運(yùn)行工藝和操作的需要。比如, 哈爾濱極端氣溫夏季 3 5.4℃, 冬季 一 3 8.1℃, 高低溫差達(dá)7 3.5℃。 濟(jì)南極端溫度夏季 4 2.7℃, 冬季 一1 9.7℃, 相差 6 2.4℃。4 0℃時干空氣密度為 1.1 2 8 k g/ m3, 而 一2 0℃時為 1.3 9 5 k g/m3, 其密度相差 2 3.7 %。 鼓風(fēng)機(jī)設(shè)計時, 空氣密度選定 1.2 k g/m3。夏季 4 0℃時, 較設(shè)計值氣量少6.4 %左右, 一 2 0℃時比設(shè)計值氣量高了 1 6 %左右。白天與夜間溫度大都在 l 0~l 5℃左右, 風(fēng)量影響 3 % ~ 5 %。所以, 煤氣生產(chǎn)人員, 須隨時掌握因氣溫變化造成的風(fēng)量波動對氣化層溫度的影響, 及時調(diào)整運(yùn)行工藝,....