文/李秀君
隨著我國(guó)煤炭氣化技術(shù)的不斷提高、完善,各種氣化方式在企業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。目前應(yīng)用較多混合發(fā)生爐煤氣生產(chǎn)系統(tǒng),有冷煤氣生產(chǎn)工藝也有熱煤氣生產(chǎn)工藝;近幾年,隨著國(guó)家對(duì)各地方環(huán)境保護(hù)的控制要求,煤價(jià)的上漲,導(dǎo)致兩段爐應(yīng)用較多,有熱粗煤氣生產(chǎn)工藝,熱脫焦油煤氣生產(chǎn)工藝,也有冷凈煤氣生產(chǎn)工藝。各企業(yè)的煤氣站因操作管理不同,運(yùn)行成本相差很大,也有極少數(shù)的煤氣站因管理工作水平差,操作人員素質(zhì)低,造成生產(chǎn)和設(shè)備運(yùn)行事故不斷,直接影響企業(yè)的生產(chǎn)正常運(yùn)行。
煤氣站生產(chǎn)混合發(fā)生爐煤氣,具有易燃、易爆、易中毒的特性。一旦操作、管理失誤,后果不堪設(shè)想。
煤氣中毒的成因:導(dǎo)致中毒的氣體為一氧化碳,環(huán)境中超過24PPm(既0.03mg/l)可引起一氧化碳中毒,就煤氣中毒。
采取的相關(guān)措施:要定期對(duì)站內(nèi)各主要生產(chǎn)點(diǎn)進(jìn)行一氧化碳檢測(cè),有條件的可以裝自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警裝置,工作環(huán)境一氧化碳濃度要求低于24PPm,有時(shí)檢修泄露的設(shè)備設(shè)施時(shí)會(huì)達(dá)不到這一指標(biāo),可采取現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)制通風(fēng)、人員站在上風(fēng)側(cè)實(shí)施操作;在煤氣生產(chǎn)區(qū)工作,一定要兩人以上,一人工作,一人監(jiān)護(hù);有條件的企業(yè)或者大型企業(yè),設(shè)立專職安全防護(hù)人員隊(duì)伍并定期演練。
煤氣爆炸事故破壞性很大,造成的損失嚴(yán)重,對(duì)人員、設(shè)備、廠房及周邊環(huán)境都有不同程度的損害,爆炸又分為物理性爆炸和化學(xué)性爆炸。爆炸后要釋放大量的能量,放熱—瞬時(shí)放出大量的熱,爆炸中心溫度大于1000℃;壓力突變即瞬時(shí)壓力達(dá)到20Mpm左右;爆炸沖擊波2000~3000米/秒,同時(shí)產(chǎn)生巨大的聲響和振動(dòng)。
杜絕化學(xué)爆炸具備三個(gè)條件:密閉的容器;達(dá)到爆炸極限,即煤氣濃度在12.5%~75%之間;有火種(明火)或者一定的溫度。
發(fā)生爐煤氣站的運(yùn)行成本在各種行業(yè)中約占企業(yè)總成本的10%~30%。煤氣站的煤氣發(fā)生爐是一個(gè)能源轉(zhuǎn)換設(shè)備,它將氣化原料—煤炭,經(jīng)過氧化還原反應(yīng)成可燃?xì)怏w發(fā)生爐煤氣,再將固體燃料轉(zhuǎn)換成氣體的過程中,消耗大量的優(yōu)質(zhì)塊煤。所以說其使用的原料煤、產(chǎn)氣量、生成煤氣的熱值、爐渣含碳量等與經(jīng)濟(jì)成本是密切相關(guān)的。
如何降低耗煤量(煤消耗成本在煤氣生產(chǎn)過程占到70%左右)。根據(jù)自身爐型設(shè)計(jì)的氣化用煤標(biāo)準(zhǔn),正確的選擇質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的氣化原煤,才能降低耗煤量。我們不難了解到同樣的企業(yè),生產(chǎn)同樣數(shù)量的產(chǎn)品,一個(gè)廠一天耗煤60余噸,另一個(gè)廠一天耗煤80余噸,究其原因就是煤的質(zhì)量差別造成耗煤量增加。
下面我們討論產(chǎn)氣量:產(chǎn)氣量,是煤氣站的主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)之一,是企業(yè)成本核算的又一依據(jù)。產(chǎn)氣量的多少主要與煤的物理化學(xué)性質(zhì)有關(guān),其次與工藝方法以及所用設(shè)備的種類有關(guān)。相同的煤種在不同的發(fā)生爐中,如采用了不同的工藝方法,可以得到不同的產(chǎn)氣量。
煤氣熱值。煤氣的發(fā)熱值是煤氣站考核的主要指標(biāo)之一。影響煤氣發(fā)熱量的因素主要有:氣化原料的揮發(fā)份含量;操作方法;煤中揮發(fā)份對(duì)熱值的影響;操作人員對(duì)發(fā)生爐的操作控制、氣化參數(shù)調(diào)節(jié)和選擇,直接影響煤氣成份。爐況穩(wěn)定,成份也穩(wěn)定,此時(shí)熱值較高;如果爐況出現(xiàn)不正常狀態(tài),煤氣熱值就要下降。
煤氣發(fā)生爐的爐渣含碳量對(duì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的影響。要控制的水平高可在10%左右。
(1)操作方面的原因。氣化操作參數(shù)選擇不當(dāng),單臺(tái)煤氣爐的產(chǎn)氣量不在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行范圍,也不按規(guī)定時(shí)間插釬檢測(cè)爐內(nèi)各層次溫度的分布情況,致使?fàn)t內(nèi)層次出現(xiàn)不正常,爐況惡化,造成爐渣含碳量升高。
(2)氣化原料的質(zhì)量原因。氣化原料—煤碳的質(zhì)量要按照標(biāo)準(zhǔn)的要求,否則,對(duì)煤氣生產(chǎn)工藝過程影響很大。
(3)煤氣發(fā)生爐結(jié)構(gòu)的原因。煤氣發(fā)生爐的結(jié)構(gòu)直接影響爐渣含碳量。
煤氣出站溫度對(duì)企業(yè)煤氣站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行影響很大。冷煤氣站冬季應(yīng)小于35℃,夏季應(yīng)小于45℃。
為進(jìn)一步闡明冷煤氣溫度增高后造成的影響見表1。
由上表可以看出煤氣出站溫度升高后,輸送管路含水量增加;加壓機(jī)輸送能力下降,系統(tǒng)壓力下降,浪費(fèi)了電能;煤氣的發(fā)熱量降低,達(dá)到同樣的燃燒溫度要多消耗煤氣,而且還降低了企業(yè)的資金,增加了企業(yè)的成本。
表1 出站溫度 (單位:℃)
綜上所述, 煤氣站要做到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,首先解決煤質(zhì)的問題,要符合氣化用煤標(biāo)準(zhǔn)。其次,要提高煤氣站管理人員和操作人員的素質(zhì),嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程和氣化工藝參數(shù),在操作上做到三勤,即勤觀察,勤操作,勤調(diào)整,使煤氣站各項(xiàng)氣化指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
煤氣站具有連續(xù)運(yùn)行的特點(diǎn),一般都要運(yùn)行一年以上。
煤氣站應(yīng)采取的措施:遇到企業(yè)生產(chǎn)狀況不好,盡量協(xié)調(diào)好開停時(shí)間,避免長(zhǎng)時(shí)間(10天以上)的熱備用爐子;
煤氣站內(nèi)各種生產(chǎn)設(shè)備,要維護(hù)保養(yǎng)好,做到定點(diǎn)、定時(shí)、定人巡回檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決設(shè)備問題;
煤炭質(zhì)量要符合氣化用煤標(biāo)準(zhǔn),以便爐況穩(wěn)定,保證連續(xù)運(yùn)行;
在夏季要做好防雨,在冬季做好防凍,也是保證連續(xù)運(yùn)行的基本條件;
煤氣站的管理者要抓好兩個(gè)紀(jì)律,即工藝紀(jì)律和勞動(dòng)紀(jì)律,抓好兩個(gè)紀(jì)律安全就有保證,連續(xù)性也有保證;
管理者要定期組織站內(nèi)相關(guān)人員參觀學(xué)習(xí),進(jìn)行技術(shù)交流。定期進(jìn)行人員的培訓(xùn)、考核。
煤氣站只有不斷的加強(qiáng)生產(chǎn)技術(shù)管理,提高操作人員的素質(zhì),才能確保煤氣生產(chǎn)安全、經(jīng)濟(jì)、連續(xù)運(yùn)行,做到減少燃料消耗,降低生產(chǎn)成本。