低成本煤炭在我厂的应用研究

第5期中氮肥No.52012年9月M-Sized Nitrogenous Fertilizer ProgressSept. 2012低成本煤炭在我厂的应用研究张恒民，刘华，张岭(兖矿鲁南化肥厂，山东滕州277527)[中图分类号] TQ546.1 [文献标识码] B [文章编号] 1004 -9932(2012)05 -0030-02目前我厂有3台设计日投煤量450t (干基)应过程，水煤浆和氧气喷入气化炉后瞬间经历煤的德士古气化炉和1台设计日投煤量1 000 t浆升温及水分蒸发、煤热解挥发、残炭气化和气(干基)的四喷嘴气化炉。4炉运行日投煤量达体间的化学反应等过程，最终生成以CO、H2 为到2 350t,按每吨煤1 000元计，日消耗煤炭成主要组分的粗煤气。气化用煤希望有效元素碳和本达235万元，因此，掺烧低成本煤炭，降低煤氢的含量越高越好。在选择煤种时，宜选择灰熔炭成本是企业降本增效的主要手段。点较低的煤种，这样可有效地降低操作温度，延长炉砖的使用寿命，同时可降低氧耗、煤耗和助1原来用煤情况熔剂消耗。从技术角度来看，水煤浆加压气化技我厂采购的气化煤矿点基本分布在陕西榆林术可以适用于大多数褐煤、烟煤及无烟煤的气市榆阳区、神木县、府谷县-带，呈南北外向分化，但从经济运行角度看，则以选用内水不大于布，其原煤均具有高热值、高挥发分、低硫分、8%、灰分小于13%、灰熔点小于1 250 C的煤低粘结的特性，适合作为水煤浆气化的原料。但种为佳。高活性、高挥发的烟煤是德士古水煤浆由于地质条件的差异，各矿点煤的个别指标也不气化工艺的首选煤种。尽相同，从榆阳区北部向北，内水呈逐步上升趋目前使用的烟煤有原煤和洗精煤，原煤是从势，从3%逐步上升到5. 5% ~6%，灰熔点也从煤矿中开采出来的未经选煤和加工的煤炭产品，1140C到1300C。从近几年气化煤的使用情洗精煤是经洗煤厂机械加工后，降低了灰分、硫况来看，榆阳区、神木县、府谷县的个别矿点所分，去掉了一些杂质的优质煤。为探讨水煤浆气产煤炭非常适合我厂水煤浆气化炉使用。其指标化炉用煤的经济合理性，对烧原煤(1995 年7如下:灰分<8%，全水<13%，硫分<0. 6%，月)、烧精煤(2005年10月)的煤耗、氧耗、挥发分>34%，发热量> 26 kJ/g,灰熔点<电耗进行比较，见表1。1 250 C，固定碳>54%。但由于近几年国内煤表1原煤、 精煤制气的消耗对比化工企业新上水煤浆气化炉较多，该地区同类指_煤种.吨氨煤耗/kg 吨氨氟耗/m38 吨氨电耗/kW .h标煤炭的采购量大幅攀升,加上该地区铁路运力原煤1 6931 0541 720精煤1 3458201 334严重不足，大部分煤炭通过汽运发往省外，运费较高，造成供应紧张，价格高，严重影响我厂的由表1可以看出:水煤浆气化炉烧精煤的氧经济运行。加之我厂有德士古和四喷嘴气化炉耗、电耗、煤耗低，但精煤价格高;烧原煤产量2种炉型，共用2套磨机，因此需要探讨我厂气低，煤耗、氧耗、电耗高，但原煤价格低。以当化用煤特性，降低用煤成本。时原煤价格420元/、精煤价格573元/t、电价0. 28元/(kW . h) (均为不含税价格，下同)计2水煤浆 气化用煤种研究算，烧原煤吨氨煤、电成本为1 193 元，烧精煤水煤浆气化反应是- -个复杂的物理和化学反吨氨煤、电中国煤化工某比烧原煤吨氨成本低HHCNMH G.[收稿日期] 2012-02-07[修稿日期] 2012-05-21另外，尿床四保质差，保灰利用效率低，在[作者简介]张恒民(1971-) ,男,山东滕州人,工程师。制气过程中易出现沉淀、结垢等问题，气化闪蒸第5期张恒民等:低成本煤炭在我厂的应用研究.31.系统运行周期短，烧嘴磨损大，耐火砖使用寿命础，但是神华煤使用专用铁路线只能运输到港短。综合各方面因素,气化烧精煤效益比烧原煤口，无法直接通过铁路运到我厂。经过实地调效益好。研，我厂神华煤运输可改为水运，降低运输费用。为此，我厂2010年6月15日启用水运神华3低成本煤炭掺烧研究 与探讨煤方案并组织进行掺烧，掺烧比例约为20%，为降低我厂煤炭使用成本，拓宽用煤渠道,其他煤种为神木煤( 神华煤到厂煤量为11 516 t,决定试烧神华煤。经上网查找文献资料得知，神木煤到厂煤量为68 629 t),神华煤与神木煤华能源股份有限公司于2004年委托国家水煤浆煤质分析对比见表2。工程技术研究中心进行“神华煤制水煤浆特性表2神华煤与神木煤煤质分析对比研究及工业试验”研究与开发，2005 年6月院煤种全水内水灰分挥发分固定碳热值成了全部神华煤制水煤浆实验室研究,神华配煤/% /% /%/% /%心.g"制得的水煤浆可达到以下技术指标:浓度≥神华煤17.4 4.5 7.2 36.7 51. 623.565%，表观黏度≤1 000 mPa●s,稳定性≥5 d,神木煤13.4 3.6 7.2 35.2 54. 025.3灰熔点≥1 250 C，吨浆添加剂成本低于25元;从表2可以看出，神华煤全水比神木煤高另外，在满足水煤浆黏度≤1200 mPa.s、稳定4.0%，内水比神木煤高0. 9%，热值比神木煤性≥15d的条件下，神华最难成浆煤的单煤种低1.8 kJ/g,煤质偏差。制浆浓度≥63.6%。因此试烧神华煤有了理论基掺烧神华煤期间的生产数据见表3。表3掺烧神华煤与单烧神木煤生产数据对比某种煤浆浓度/%煤浆 黏度/mPa .s灰熔点/C氨产能(全部折氨)/1.d-1 吨氨煤耗/kg 吨氨电耗/kW.h神华+神木56 -581 3001 1901 5731 4431 280神木煤.58-600016131 4081 250从表3可以看出:掺烧神华煤与单煤神木煤由于掺烧比例较低，未有明显异常，各项指标可相比，煤浆浓度下降2%，煤浆黏度上升400控，系统运行稳定。由于神华煤内水较高，灰分mPa.s,煤灰熔点不变，氨产能下降40Vd,吨略高, 挥发分偏低,故对气化炉发气量会有一-定氨煤耗上升35kg,吨氨电耗上升30kW●h。影响，大量使用神华煤会使消耗升高。因此适当从2010年6月煤质来看，神华煤全水比神补充北宿或南屯洗精煤进行配比掺烧，以保证煤木煤高4%，仅此一项折算，1. 04 t神华煤才相源和供应渠道的稳定， 可最大限度地降低采购和当于1t神木煤，按照当前煤炭价格，每吨神华物流成本，降低原材料供应风险。煤价格比神木煤低18. 12元，完全能冲减因煤质4结束语变化对人炉煤成本的影响。本次掺烧神华煤的比例为20%，神木煤进我厂通过优化煤质、对比煤价、掺烧低成本厂煤价791元/t， 神华煤进厂煤价744元/,这煤炭，从使用高灰熔点煤到低灰熔点煤,从使用样混合人炉煤价为791 x80% + 744 x20% =原煤到洗精煤，煤炭成本逐步降低，拓宽了用煤781.6元/t。掺烧期间，合成氨减产40 t/d,吨渠道，降低了用煤成本。但是低成本煤炭掺烧仍氨煤耗升高35 kg, 成本增加27.36元;吨氨电对生产有一定影响。下一步需研制新型煤浆添加耗升高30 kW●h[电价0.388元/(kW●h)],成剂，解决神华煤内水高造成煤浆浓度低的问题,本增加11. 64元;两项消耗升高共造成吨氨成本从而稳定系统产能，减少对产品单耗的影响。增加39元。[参考文献1综合人厂煤质变化、减产及消耗升高等因中国煤化工素，只要神华煤到厂价格低于神木煤57.12元/t[1]陈怀珍.神华FYHCNMHG].洁净煤技术，2007就能产生明显效益。[2] 许士森，张东亮，任勇强.大规模煤气化技术[M]. 北本次掺烧神华煤主要在德士古气化炉进行。京:化学工业出版社