0 前言
近年来,由于无烟块煤市场价位居高不下,煤炭生产企业和煤化工企业重新整合,使80%以上煤化工企业失去了稳定的优质无烟块煤原料基地。双重困难使以块煤(块焦)为原料的煤化工企业,选择了型煤气化的道路。但是,在实际生产经营中,不同企业型煤气化的效果却有天壤之别。好的企业,吨氨耗入炉型煤≤1.6 t,差的企业却达到2.0t以上。一些企业靠型煤气化每年实现经济效益达上亿元,有的企业却见不到效益。
总结几十家以型煤为原料的煤化工企业成功的经验和失败的教训,发现型煤气化造气工程的设计是生产经营效益好坏的根源,也是影响企业生存和发展的重要问题。本文就型煤气化造气工程设计中的若干问题进行分析。
1 设计中的若干问题
1.1 煤气炉
型煤气化的特点与块煤(块焦)气化差距较大。型煤气化生产的原料气中CO2体积分数较高,一般为9%~11%,要把CO2体积分数降低到9%左右,必须提高气化层中的还原层,因此,需要把煤气炉炉膛加高。型煤热稳定性较差,需要降低炉面温度,也需要提高炭层进而加高炉膛。但是,炉膛高度并不是越高越好。如果高度超过了实际需要,反而会带来负面影响。同时,不同型号的煤气炉,实际设计高径比也会不一样。高径比应该根据系统工程的要求进行设计,而不是所有炉型、所有企业的煤气炉千篇一律。
型煤煤气炉破排渣系统的设计与块煤煤气炉差别较大。型煤气化,煤气炉要求排渣能力要强,破渣不要求太强,因为型煤灰分较高,灰渣量大,但渣块较松软,不宜过度破碎,碎渣粉较多,反而增加了灰层阻力。这样,对炉箅、破渣条(板)、灰犁、排灰口都要求有相应的设计。型煤气化强度比块煤气化强度低,且气化温度范围偏窄。这一特性要求炉风管、炉箅、通风面积要大,风道布风更均匀,否则,会造成局部超温和局部烧不透。块煤的炉箅用于型煤,风道的分布是不适宜的,它会限制型煤气化的强度,造成工艺不稳定。
1.2 除尘器
型煤气化过程中粉尘较多,并且气流中焦油含量较高,对煤气炉吹风气和煤气除尘要求比块煤高得多。固定层煤气炉型煤气化一般采用旋风除尘器。除尘器的设计也有它的特殊性。
块煤气化气流中的尘粒组成与型煤气化气流中的尘粒组成差别很大。烧块煤(块焦)的旋风除尘器可以用....