型煤气化试烧小结

第35卷第2期化肥工业2008年4月型煤气化试烧小结陆军(安徽淮化集团有限公司淮南232038)摘要介绍焦炭炉改型煤和害氧气化的工艺试验。总结试验中存在的问题,提出相应的改进措施。改烧型煤后可缓解焦炭原料来源紧张、价格高的问题。关键词焦炭炉型煤富氧气化Brief Sum-Up of Trial Burning for Gasification of Mold CoalLu Jun(Anhui Huainan Chemical Group Huainan 232038)Abstract A description is given of the engineering test on gasification by replacing coke withmold coal and oxygen-enriched air. A sum-up is made of the problems in the test, and appropriate im-provement measures are proposed. By burning mold coal, the problems of very tight supply of cokefeedstock and its high price may be solvedKeywords coke gasifier mold coal gasification with oxygen-enriched air安徽淮化集团有限公司合成氨一厂造气车间表2工艺条件对比表8·炉为0300 mm UGI炉,原设计以焦炭为原料,吹风蒸汽流量炉条机使用径向均布型炉箅,采用间歇气化生产合成氨(t·h-1)循环阶段原料气。公司决定改烧型煤后,经过加煤布局、型上下炉炉(r·时间/煤输送等多方论证,最终确定在8"炉实施型煤试)吹吹上下m”)烧方案。140006.56.0560200800~试烧共分3个阶段:①2006年9月10日至10月16日,停运自动加焦机,采用吊桶直接投第2180007.06.5500350150煤,仍用原气化焦炭的均布型炉算;②10月20日至ll月20日为间歇试烧第2阶段,更换并使用气化工艺要求:维持较高的干燥、干馏层及适型煤专用炉箅;③2007年1月25日至2月14日宜的炉面温度,稍高的炉底温度,遵循上吹强而为富氧试烧阶段。型煤质量分析数据见表1。短、下吹弱而长的原则维持适当的火层并通过工表1型煤质量分析表(%,质量分数)艺调整使炉内有轻度而疏松的疤块。日期经济效果2006-101.3023.11.7263.13第l和第2阶段经济效果对比见表3。22.11表3经济效果对比表2006-120.96l1.122007010.239.2266.97单炉蒸汽带出灰渣阶气产氨分解物/残碳吨氨1试验情况YHa质量煤耗中国煤化工分数1.1工艺条件CNMHG500289216第和第2阶段工艺条件对比见表2。第24800±200365125510023.711.75第35卷第2期化肥工业2008年4月1.3工艺指标高至61d,吨氨煤耗由1.7t降至12t,灰渣残间歇与富氧气化工艺指标对比见表4。碳质量分数从25%降至12%,带出物质量分数降表4气化工艺指标对比表至2%以下,尤其是炉下温度得到有效控制避免向歇气化富氧气化了高温对炉下设备的危害。气体产量/(m3h1)4800±2008500±200单炉产氨(t·d-1)3存在问题吨氨煤耗/t1.65-1.75≤1.20(1)型煤质量波动及人工停炉加煤影响单炉带出物质量分数/%能力的提高。无论采用何种方法、何种粘结剂,必蒸汽分解率/%51.2558.00~64.00灰渣残碳质量分数%25.62须保证型煤质量,只有高强度的型煤才能保证高煤气组分/%(体积分数)负荷生产,否则不仅带出物多、煤耗高,而且直接影响发气量。厂家提供的配方仅作为参考,用户027.0必须根据本单位实际情况,通过摸索生产出符合43.36.7需要的高质量型煤。13.0经过多次从煤运系统输送测试,型煤破碎率2.62.7很大。在现有型煤强度条件下,采用吊桶直接投煤是保证型煤粒度完整的唯一方法。但人工停炉2试烧阶段说明加煤每班耗时1h左右,即少产氨达6vd以上,(1)第1阶段单炉能力受到一定的影响使用原均布型炉箅,风量仅能维持14000~(2)多台炉型煤气化,吊运系统尚需改进。1500m3/h;煤气炉火层难以控制,炭层轻度吹8炉单炉运行时,型煤吊运量超过60vd,现有两翻现象较频繁并伴有小风洞及漏炭;经熄火检查套电动葫芦处于高频率使用状态,期间已维修多发现,原炉箅最下面两层风道被全部堵死;单炉生次。一旦7炉型煤投运,每日120t型煤量将使产能力近30td,日气化型煤45t左右;由于炉下吊煤装置处于严重超负荷状态。另外,两台型煤高温,下吹管线一段及炉底三叉管烧损更换。炉加煤,其煤桶上、下煤周转将占用大量时间,特(2)第2阶段别是每班集中下灰、清理时间段,煤气炉作业时间更换型煤专用炉箅后,风量提高至18000会受到严重影响。000m3/h;炉上、下带出物增加明显,两次单炉(3)闪蒸汽带水。8炉蒸汽管线外接合成氨系统停车大清理时,仅下吹管线和燃烧室共清理二厂闪蒸汽,试烧期间多次出现蒸汽带水事件,不带出物分别达150t和19.8t(洗气箱及烟囱除仅恶化工艺操作,而且危害设备耐火砖内衬,燃烧尘器未统计在内);单炉发气量增至4800m3/h室切线入口及拱圈处耐火砖大面积脱落,内壁及左右,单炉能力接近36Ud,日气化型煤58-62t;格子砖已有碎裂和粉化现象,单炉系统曾停车处同样由于高温影响炉底中心管直管段及下吹管理1周;闪蒸汽杂质堵塞仪表导压管蒸汽流量显线烟袋窝被迫更换。示经常出现偏差;闪蒸饱和蒸汽影响蒸汽分解率(3)第3阶段及煤气组分。针对间歇气化料层热损大(吹风气放空)气(4)煤气质量下降。型煤固定碳质量分数化效率低、系统带出物多、炉下设备损坏频繁、生62%~69%,灰分质量分数20%-25%,富氧气产能力低及吹风气对大气造成污染等弊端,结合化后,煤气中C0体积分数18%-21%,(CO+本公司富氧气化成熟的操作经验及型煤粒度偏小H2)体积分数62%-65%,气体质量较块煤下的特点,2007年1月25日率先在国内对型煤进行富氧气化试验。目前已安全连续运行30多d降≤中国煤化T,灰分质量分数~15%,(CO+无论从经济、操作、维护和环保等方面观察,富氧H2)CNMH有的负荷条件气化明显优于间歇气化。单炉能力从36υd提下,3台劣质原料富氧气化(2台块煤,1台型煤),第35卷第2期化肥工业2008年4月混合煤气中CO2和H2S含量已有上升趋势,随着容量增设定容式加煤机,实现不停炉加煤提高型煤投运量增加,系统CO2和H2S含量也将大幅单炉产氨能力。增加,给脱硫、变换和脱碳系统造成影响,应做好(2)提高型煤强度,降低型煤温度,改进型煤相应的处理预案质量,最终通过煤运皮带输送并使用自动加煤机5)操作环境不达标。输送至现场容煤桶内提高生产能力和改善现场环境的型煤存在自燃现象,有的甚至已完全烧成灰烬,福建三明化工有限责任公司2004年引进型人工加煤时,现场粉尘含量大。这不但增加入炉煤生产线经过两年生产实践其型煤冷强度已达消耗,而且还造成现场粉尘超标,多炉运行时情况70kg/球,且粘结剂中不掺烟煤,并运用加煤机自将更为严重。另外,容煤桶内自燃高温使阀杆穿动加煤。可考察其型煤制作技术以达增产、增效销钉强度降低,危害型煤起吊安全。目的(6)本公司自产型煤除冷强度存在差距外,(3)暂停使用带水闪蒸汽,或增设分离器和浸水强度也远达不到其它企业浸泡24h单球抗过热器提高单炉气化强度并改善煤气品质。压25kg要求。(4)吊运装置易损件备品应准备充分,要做(η)8·炉大修时,落炉底使用的滑轮三角支到更换及时,确保型煤炉连续稳定运行。架将阻碍型煤吊桶向T"炉输送,如何保证其它型(5)雨季型煤输送和吊运时,吊装口加设防雨煤炉的型煤供给将是一个难题。棚保护葫芦电器设备及容煤桶上进行加盖处理。4改进措施(6)继续调整气化工艺条件,摸索最佳工艺掌握其规律,实现优化操作。(1)在现有型煤强度条件下,修改型煤吊桶收稿日期200703-21)必必办办办办必必办办办办必办必办仍仍办办办办办①必办(上接第56页)但要完全做到达标排放还任重而道远。尤其随着表2余热锅炉烟气监测结果原料煤本地化,劣质煤、粉煤日益被中、小氮肥生标干烟尘排SO2排NO,排产企业所广泛采用,确保尾气达标排放已刻不容流量/放浓度/放浓度′放浓度缓。(m3·h-1)(mg·m-3)(mg·m-3)(mg·m-3)针对该问题,本公司在吹风气余热回收装置除尘器进口794592766尾部设置静电除尘器,通过1年多的生产实践,证除尘器出口73223明这是最有效的配置,从而保证烟气达标排放排标准值63060虽然经燃烧炉炉内脱硫(因吹风气夹带的碳化煤中因吹风气夹带一定量未被旋风除尘器收集下球粉末含有石灰成分),本装置排放烟气中的SO2来的微粒细灰,因静电吸附作用,将逐渐吸附在锅含量能做到达标排放,但对于不是以碳化煤球为炉炉管上,影响锅炉炉管传热效果,最终导致排烟原料的造气吹风气余热回收装置,除了在尾部设温度升高。置静电除尘器外,还应考虑设置高效湿法稀氨水针对该问题,公司在第2套非预混二重风蓄脱硫装置,以确保达标排放。热型燃烧炉建设时,先后在余热锅炉机组及前置水冷段共安装9台声波吹灰器,虽有一定吹灰效4结语果,但仍未能彻底解决排烟温度升高问题。为此低温节能型吹风气余热回收技术具有技术先本次设计借鉴以往使用局部压缩空气带砂冲灰的进、安全稳定和节能环保效果明显等优势,该装置经验,装置仍沿用了声波吹灰器+每循环吹风气的成功应用,符合当前国家提出的“减量化、再利带一次粗颗粒来冲灰的运行模式,从而达到了稳用中国煤化工的要求对合成定排烟温度的目的。氨值,是一项值得3.2环保达标问题推CNMHG低温吹风气集中燃烧虽然减少了烟尘排放(收稿日期2007-1220)