0 前言
煤气炉优化控制的指导思想: 力求工艺参数合理, 达到两个最佳平衡( 热量平衡、 物料平衡) , 实现一高一低一稳定, 即碳利用率高、 蒸汽消耗低、 工艺操作指标稳定和经济运行。要达到上述目的, 首先要掌握影响热量平衡的因素, 主要是入炉风量和蒸汽量的改变而引起气化层温度的变化。在原来的基础上, 炉内热平衡发生了变化, 可以相应调节蒸汽量或人炉风量 , 达到新的平衡 , 所以, 充分了解季节不同、 昼夜温差和大气压力的变化以及料层、 系统阻力的变化对风量的影响, 便于及时调节工艺参数, 实现煤气炉长周期稳定运行。煤气生产是一项复杂的系统工程, 只有综合优化气化条件、 运行工艺和操作方法, 才能实现真正意义上的炉况优化。为此, 必须掌控好影响煤气炉优化运行的几个主要问题。
1 入炉风量
人炉风量是煤气炉运行过程中的人炉空气量, 其波动和变化对煤气炉的正常操作及稳定运 行影响极大。因此, 煤气炉操作人员熟悉和掌握影响风机风量的因素, 对指导日常操作 、 及时调节运行工艺、 确保煤气炉的稳定运行非常重要。
1.1掌控好入炉风量
离心鼓风机的主要性能参数有风量、 风压、 轴功率和效率。风量 是单位时间内从风机出口排出的气体体积, 并以风机进口处气体的状态计。 风压 是单位体积气体流过风机时昕获得的能量。离心鼓风机的风压为静风压与动风压之和. 叉称全风压离心鼓风机的风压足随断输送气体的密度变化的, 密度越大, 风压越高, 风量越大。风机性能表上所列的风压, 一般均在 2 0℃和 1 0 1.3 k P a 的条件下用空气作介质测定的, 此条件下的空气密度ρ=1.2 k g/m3。若实际操作条件与上述的试验条件不同, 则特性曲线随着操作条件的不同而发生变化。它们的换算关系是:
风机的铭牌风量并不是煤气炉的人炉风量。 煤气炉人炉实际风量是由风机的额定风量、 风压(铭牌风量、 风压) 和煤气炉吹风阶段系统阻力以及空气的密度等决定的。一般情况下, 煤气炉的实际人炉风量低于额定风量, 并呈不稳定性。当系统阻力较大, 人炉风量就比额定风量小得多; 反之, 系统阻力小, 人炉风量就会提高很多, 或接近额定风量。因气温高空气密度小, 人炉风量就远低于额定风量, 而气温低空气密度大, 人炉风量则会有大得多。因此, 掌握影响风量的变化因素, 采取相应措施, 尽量减少系统阻力, 是提高人炉风量较为有效的措施。
1.2 影响风机风量和风压的因素
影响离心鼓风机风量和 风压的因素较多。比如,气温高低、 炭层阻力和系统阻力的大小、 因海拔高度不同而出现的气压差异等都可能影响鼓风机的风压和风量。下面分别阐述气温、 大气压及阻力变化对风压、 风量的影响。
空气温度变化的影响: 我国幅员辽阔, 南北纬度和冬夏极端气温差异较大, 在选用造气鼓风机时, 要综合考虑, 因厂制宜, 以适应优化煤气炉运行工艺和操作的需要。比如, 哈尔滨极端气温夏季 3 5.4℃, 冬季 一 3 8.1℃, 高低温差达7 3.5℃。 济南极端温度夏季 4 2.7℃, 冬季 一1 9.7℃, 相差 6 2.4℃。4 0℃时干空气密度为 1.1 2 8 k g/ m3, 而 一2 0℃时为 1.3 9 5 k g/m3, 其密度相差 2 3.7 %。 鼓风机设计时, 空气密度选定 1.2 k g/m3。夏季 4 0℃时, 较设计值气量少6.4 %左右, 一 2 0℃时比设计值气量高了 1 6 %左右。白天与夜间温度大都在 l 0~l 5℃左右, 风量影响 3 % ~ 5 %。所以, 煤气生产人员, 须随时掌握因气温变化造成的风量波动对气化层温度的影响, 及时调整运行工艺,....