摘要:针对中型氮肥装置造气煤耗偏高的问题,从煤原料的选择、搭配、运输、加工等方面论述了煤耗偏高的原因,从工艺指标、煤气炉排渣强度、系统阻力、设备结构等方面提出了降低煤耗的改进措施。
关键词:中型氮肥厂;煤气炉;煤耗;工艺流程;自动阀门;系统阻力
在合成氨生产中煤耗占总能耗的60%~70%,因而造气煤耗的高低直接影响到企业的经济效益。在我国,中型氮肥装置的煤耗长期偏高,其吨氨人炉实物煤耗为1500~2 000 kg,而小型氮肥装置人炉实物煤耗为1100一l 200kg。造成中型氮肥厂造气煤耗偏高的原因是多方面的,以下逐一论述。
1 原料应用方式对煤耗的影响
1.1原料性质的选择与搭配
一般而言,煤气炉的原料宜选择冷热强度和化学活性好,含碳量和灰熔点高的煤种,然而由于煤炭价格和运输费用的上涨,许多企业无法全部采用优质原料。有的煤虽然冷热强度好,但化学活性不好;有的煤虽然化学活性好,但冷热强度不好。这2种煤分别单独人炉气化,其气化强度都不会很高。因为冷热强度好而化学活性差的煤,在煤气炉内气化层温度很高时才能达到高的气化强度,温度提得过高会造成炉内结大块(疤块),导致炉况失常。因此,这种原料只能维持中负荷生产,煤气炉气化强度也就无法提高。化学活性好而冷热强度不好的煤,人炉后遇上高温会产生爆裂现象,块煤成为粉煤,炉膛床层阻力增大,煤气炉无法提高生产负荷(入炉空气量因床层阻力增大而减少),直接影响到煤气炉气化强度。煤气炉气化强度不高,煤耗必然就高了。
近年来有的企业将上述2种不同性质的原料互相搭配使用,取得了较好效果。其原理是冷热强度好的煤在炉膛内燃料层中起骨架作用,化学活性好的煤在气化层温度不是很高的情况下,仍能达到很好的气化效果,既保证了炉内床层阻力增大不多,使煤气炉处于中上负荷状态下,也使气化强度处在较好的状态下,从而降低了煤耗。例如,某厂
采用此种搭配方法后,∮2400 mm炉单炉日产氨为55t,吨氨入炉实物煤耗为1 000~1 100kg。
1.2原料运输流程的缺点
原煤用行车抓斗吊抓人大煤斗,大煤斗上部设置有一定倾斜角度的固定条筛,特大块从筛上返回煤库,原煤从煤斗下部进入皮带机,然后进入第2个条筛,不需要破碎的煤(<∮80 mm)进入条筛下部皮带机,需要破碎的大块煤进入双辊颚式破碎机,经破碎后的原煤与未破碎的原煤并入皮带机,再进入振动筛,进行筛分和粒径分级。根据各厂对原料粒径的要求,振动筛可设置2~3层不同规格的筛网,将∮8 mm以下的粉煤筛尽,将∮8 mm以上的原煤分级后,分别用皮带机送人各炉的煤仓,一般可将粒径分成2~3个等级。
原料从煤库到人炉运输过程的特点是流程长、设备多。与小型氮肥装置相比,中型氮肥装置的炉型高,原料运输的皮带栈桥又高又长。由于增加了原煤的破碎率,特别是大块煤经过破碎机后,粉煤率增加15%~25%,这是造成中氮煤耗高的重要因素之一。因此,有的厂停用破碎机,改用小型氮肥厂常用的人工敲击大块煤的方法,效果较好。
1.3原料煤的加工
由于各厂原料购进渠道不同,煤种产地和性质不同,加上市场的因素,许多企业到厂的原料很不理想。因此,原料的合理加工非常重要。
(1)清除煤矸石 煤里面夹带的煤矸石是无法气化的,且煤矸石的灰熔点低于煤的灰熔点,因此,入炉煤中的煤矸石应降低到3%....