造氣爐入爐煤預(yù)熱改造

李幼文，曹玉祥

（江蘇華爾潤集團有限責任公司，江蘇張家港 215625）

目前，淮安華爾潤化工有限公司（簡稱淮安公司）合成氨造氣系統(tǒng)采用的是比較傳統(tǒng)、落后的固定床間歇造氣工藝，由于受到場地、規(guī)模以及與后續(xù)系統(tǒng)配套等限制，大的技術(shù)改造目前難以實現(xiàn)。采取小的技術(shù)改造，降低造氣煤耗，提高企業(yè)效益是目前技術(shù)開發(fā)的重點工作。通過與同行業(yè)廠家技術(shù)交流及市場調(diào)研，我們了解到石家莊偉龍控制設(shè)備有限公司的專有技術(shù)，將目前使用的WL－IVYG型加焦機改為WL－7型入爐煤預(yù)熱節(jié)能型液壓全自動加焦機，使入爐煤與吹風氣直接換熱，煤從環(huán)境溫度20℃上升到180℃，減少了吹風氣從煤氣爐中帶出的熱量，提高單爐產(chǎn)氣量，降低噸氨煤耗。

1 工藝設(shè)備改造方案概述

淮安公司造氣車間目前有煤氣發(fā)生爐16臺，上行煤氣出口均在煤氣爐頂部側(cè)面，和煤氣爐頂正中的加焦機加煤口錯開。而本次改造計劃在單爐大修期間實施，待投產(chǎn)后，如果達到預(yù)期的目標和效果，再根據(jù)生產(chǎn)檢修情況逐一改造。

1.1 改造內(nèi)容

在原有煤氣爐上安裝新型預(yù)熱型加焦機，去掉原有振動給料機，將新加焦機插板閥配對法蘭與上煤倉連接；去掉上行煤氣出口彎頭，將上行管道直接與新型加焦機上行管道配對法蘭連接。原煤氣爐加煤口直徑為DN700，通過DN700法蘭連接；改造后煤氣爐加煤口直徑為DN1600，與加焦機預(yù)熱段下部焊死。加焦機預(yù)熱段至煤氣爐上氣室內(nèi)的炭層表面處，安裝了既起到固定炭層又防止煤塊帶出的錐狀環(huán)形裝置。見圖1。

1.2 工藝簡述

改造前，空氣經(jīng)造氣風機加壓從爐底進入，經(jīng)爐箅均勻分布和爐內(nèi)灼熱的炭反應(yīng)，產(chǎn)生的吹風氣由爐頂側(cè)面進入上行管道，經(jīng)旋風除塵器除塵后，送吹風氣工段。

圖1 改造前后結(jié)構(gòu)示意

改造后，空氣經(jīng)造氣風機加壓從爐底進入，經(jīng)爐箅均勻分布和爐內(nèi)灼熱的炭反應(yīng)，產(chǎn)生的吹風氣在經(jīng)過煤氣爐上氣室和加焦機煤預(yù)熱段后，被其內(nèi)將近3t的煤吸熱后，從加焦機預(yù)熱段側(cè)面進入上行管道，經(jīng)旋風除塵器除塵后，送吹風氣工段。

2 改造效果預(yù)測

本次改造主要的目的是想利用自動加焦機在加煤的過程中，煤直接和間接地從吹風氣中吸取熱量，減少吹風氣從煤氣爐中帶走的熱量，從而減少吹風階段的吹風時間，達到降低煤耗的目的。煤氣爐的制氣循環(huán)周期是固定的（一般為120s一個循環(huán)），吹風時間的減少意味著制氣時間的延長，單爐發(fā)氣量的增加，制氣效率的提高。

由于加焦機預(yù)熱段至煤氣爐內(nèi)上氣室炭層表面處，儲煤可達近3t，通過控制手段和加焦機的結(jié)構(gòu)配合，可使加焦機預(yù)熱段儲煤總是在最大限度，這樣不僅使料煤有充足的時間被加熱，同時還可以使部分揮發(fā)分分解和析出，對于煤球、煤棒、焦炭等含水率較高的原料，對爐況正常運行無影響，甚至節(jié)能效果更好。因為安裝了固定炭層的錐狀環(huán)形裝置，在正常生產(chǎn)期間煤氣爐空層高度穩(wěn)定，有利于煤氣爐長周期、穩(wěn)定、高產(chǎn)運行。入爐煤預(yù)熱節(jié)能型液壓全自動加焦機上設(shè)有無煤報警裝置，由加焦機控制器按預(yù)先設(shè)定的參數(shù)加煤，也可由DCS系統(tǒng)控制加煤。操作工易學、易懂、易控。

各閥密封處采用不銹鋼堆焊和人工實效處理后精車研磨工藝制作，正常開車使用一般3年無需維護。

3 經(jīng)濟效益分析

該項目只是將目前使用的WL－IVYG型加焦機改為WL－7型入爐煤預(yù)熱節(jié)能型液壓全自動加焦機，投資約6.6萬元，改造后不用增加人員工資，而煤直接和間接的從吹風氣中吸取熱量，減少了吹風氣從煤氣爐中帶出的熱量，按煤氣爐年正常運行300d，每天耗煤65t計，年節(jié)省標煤117t，現(xiàn)淮安公司每噸塊煤進廠價約為0.16萬元／t，全年可節(jié)省購煤費用為18.72萬元。

由于采用WL－7型入爐煤預(yù)熱節(jié)能型液壓全自動加焦機，取消了原有的1kW電磁振動給料機，每年可節(jié)約電費0.22萬元。

吹風氣鍋爐由70℃飽和水（焓值293.02kJ／kg）變成1.6MPa的飽和蒸汽（焓值2792.88kJ／kg），兩者焓差2792.88－293.02＝2499.86kJ／kg；1.6MPa的飽和蒸汽平均按照150元／t，廢氣鍋爐產(chǎn)汽效率按75%計算，少產(chǎn)蒸汽損失為149 732元，全年實際產(chǎn)生效益為3.97萬元，投資回收期20月。

4 結(jié) 語

造氣系統(tǒng)產(chǎn)氣量偏低一直是淮安公司合成氨系統(tǒng)擴產(chǎn)的瓶頸問題；我公司經(jīng)過多年的擴產(chǎn)改造，場地狹窄，造氣塊煤多為露天堆放，當雨季入爐煤潮濕時，造氣量波動，這一問題顯得尤為突出，預(yù)計此項改造可以極大緩解這一矛盾。