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浅析造气炉降低煤耗的一个理念


A 论 文部 分 

浅 析造 气炉 降低 煤耗 的一 个理 念 

作 者联 系 :0 3 - 8 8 7 65891   3

浅析造气炉 降低煤耗的 一个理念 
马 子华  山东鲁西 化 工股份 有 限 公司第 一化 肥J   聊城 市  2 2 0  500

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目前 ,氮 肥 原料煤 炭 资源 紧 张 ,2 0 0 3年 度价 格再 次攀 升 ,且今 后形 势也 不容 乐观 ,晋 城 、阳城 优质  白煤 更 为紧缺 ,以煤 为原料 的造气 在整 个企 业生 产 中,承 担 的成本份 额相 对较 大 ,压 力也较 大 。降 耗工 作  的重 要性 ,又提 到 一个 更新 的高 度 ,在 传统 的 “ 高一低 ” 三低一 高 ”等 生产操 作 中 ,观 点各异 ,尺度  三 、“

不一 ,虽说 都是 为 了增产 降耗 ,但 追求 目标 重 点不 同 ,下面笔 者就 降低 消耗 ,结合周 边几 个合成 氨 厂家 的 
实 际情况 ,阐述 一个 降耗 理念 ,与各 位 同行互 相探 讨,希 望通过 讨 论 ,以求共 同进 步 ,同时 印证一下 笔者 
的观 点。  

笔 者总 的理念 是把 造气 炉看 成 是一种 化 工生产 中普 通换 热设 备来 对待 。 用物 料 的进 出焓值 来衡 量热效 
率 ,评 价造 气炉 的转 化 能力 ,力 求让 更 多的热量 留在 炉 内 ,给制 气阶段 的吸热 反应 提 供热 量 。降低 造气炉   

运行 中气体 热量 的带 出 ,即 降低 上 、下行 出气温 度 ,尤 其是 上行 温度 的控 制 ,事实 上也证 明出气温 度每 升  高 l ℃ ,吨氨 耗 白煤就 会上 升 5 g  0 k。 具 体 计算 如 下 :生产 1 合成 氨 ,取 3 0m 半水煤 气 ,同时 放 空 2 0m 空气煤 气 及 未分解 的蒸  t 3 0  0 0 
i 5 k ( 2 0 m) 0 0 g 折 9 0 。。取 混合 气体 温度 在 2 0 4 0 0 — 0 " 间 ,每 上 升 1 ℃ 的焓值 差 1 . 5 J m,则 Q V C之 0 4 8k /。 =( 

+  攥‘V ) 1. 5J m= 30 + 00 20 ) 1.5 12Jm ,取 实 物 煤 发 热 量 为 2 M /g 则  V ,   + × 48 k / (3 02 0+ 9 0 × 4 8 =2 ̄ /   5J k ,
G I2 2 = . k . = 2 . 54 9g  /

以上只 是气 体夹 带热 量损 失 ,不包 括 固体物 质带 出热量 。实质 上 ,目前大 多 中氮 企业 ,03 0 m 0 0m以一  

造气 炉 较020 m 气炉 ,同 比发热量 较 大 ,但 消耗 居高 不下 ,直接 原 因就 是出气 温度 高 、带 出显 热及  6 0m造 体 物料 较 多 ,约 计 吨氨 消耗上 升 6 — 0 g 0 9k 。为此 ,降低造 气炉 两端 出气温 度对 降耗 尤 为重要 ,具体 实施 
案如下 :  

1 0 提 高炭 层  .

‘  

在 炉 内结 构尺 寸允许 的情 况下 ,提 高炭 层 高度至 2 0 m 5 0 m左 右 ( 炭层 高度 是指 从炉栅 风 帽顶至 炭层 _ i   表面) ,在 目前 的各 合成氨 厂 家设 备配 置情 况下都 能够 满足 以上 调整 ,基 本为 C型 、D型 4 0以上 风机 配  0 置 ,其 床层 增 加 的阻力足 以克服 。如 此 调整可 使气 化层位 置 ,相 对炉 膛表 面距 离远 些 ,各种 热传 导方式 棚 


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A 论 文部 分 

浅 析造 气炉 降低煤 耗 的一个 理念 

对 要难一 些 。经探 火 测量 炉 内气化 层位 置 并未 改变 ,只 是干燥 层及 干馏 层 高度增 加 ,而 空气煤 气 中的 C   0

含量 并 未 因炭 层提 高而 增 加 。  
2 0专 烧 、掺 烧 小粒 煤  . 使用 小 粒度 原料煤 ,众所 周知 ,同等 体积 小粒 度 原料煤 的表面 积 是 中块煤 的几 倍 ,这样相 对增 加 了造  气 炉单位 反应 面积 ,且在 炉温 控制 适  的情 况下 ,反应也 较完 全 。在 炉 内,小粒 度煤 较 中块煤 ,气 化剂或  煤气 通过 时行 走路 径要 长 ,气化 剂 能充 分预热 ,所产 生 的煤 气 也能够 将所夹 带 显热 ,滞 留在煤 层 中。炉表  面温 度 自然 有所 降低 ,但此 时 不能 误认 为炉温 低 ( 应注 意烧 小粒度 煤提 炉温 反应速 度快 ,降炉温 反应速 度  也 快 ,调整 时幅 度 要小 ,循 序渐 进 ) ,上 行温度 控 制在 比入 炉蒸汽 温 度稍 高 1— 0 为宜 ,一般 具体控 制  02℃ 在 1 0 2 0 ,也 可理 解 为,入炉 蒸汽 量稍 大 的情 况 下 ,即使不 参与气 化 反应 ,也不 过 多的消耗 炉 内白煤  9—0℃
产 生 的热 量 。  

降低 了造气 炉 的上行温 度 以后 ,原料 能在干 燥层 、干 馏层 有充 分时 间 的逗 留 ,逐步 加热 ,碎 裂现象 大 
幅 减少 ,改善炉 内床层 通透 性 ,还 有 利于热 稳 定性差 、机械强 度 筹原料 煤 ( 如高平煤 、型煤 )的使 用 ,原 
料 选 择更 为广 泛 。  
3 0 增 加下 吹 制 气  .

增 加 下吹 制气 ,将气 化层 位置 控 制在炉 子底 部 。这可 从两 个方面 调节 ,即从入炉 气化 剂和循 环 百分 比 

上调节 。此方 法在 各化 肥, 家 已很成 熟 ,无 论是从 产气量 上还 是从 消耗 上 ,都得 到证 实 ,在 这里 就不 再重  一 复 阐述 。  

4 0 降低 炉条 机转 速  . 从各 方面 调节 入手 ,在 保证 下行 温度 ( 7— 8 ℃ ) 2 02 0 、上吹 百分 比指标 的情 况下 ,通 过降低 炉条机 使用 
转速 ,来 降低 下行 带 出 固体物 质 、夹 带 显热 和残 炭 。主 要 从 以下几 个方 面入 于:  

1 )碎渣 条 高度 焊 接 不宜 过 高 ,周 向密 度疏 松一 些 , 间距 9m 0 m左 右 。  
2 )炉温 不宜 控制 在原 料软 化温度 t 达到 变形温 度 t即 可 ,因为炉 温越 岛 ,形成沧 块越难 破碎 ,炉    :

条机 转速 越 大 ,渣 包 块现 象越 严 重 ,相对 来 讲 ,对 气化 层 的破 坏作 用 也越 大 。  
3 )减 少煤 矸 石 的入 炉量 。  
5 0设 备 、流程 方 面  .

1 )在 保证 炉况 安全 运行 的情 况 下 ,降低夹 套 高度 ,有 些厂 家为 使炉况 操 作弹性 大 ,减 少挂炉 ,有 意 
将 夹套 高度提 至 2 5 r 3 Oo i n以上 ,实质 上是放松 对 工艺条件 的 管理控 制 ,结果 是副产 蒸汽 多,煤 耗增 高 ,笔 

者 认 为夹套 高 度在 2 4 — 3 0 m即可 。 15 2 5 m  
2 )流 程上 将 各控 制 阀靠近 炉体 布置 ,节 省气化 剂 ,减 少 吹扫 空 间 。   3 )炉 出 口加 设钢 网,减 少 固体 颗粒 的带 出 。   4 )减 少炉 子本 体污 水 循 环量 ( 炉底 冲 灰 、灰仓 加 水 ) 以降低 污 水 带 出热 量 。 ,  
6 0 结语  .

以上 笔者 只是 阐述 了造 气炉 降耗 的一 个理 念 ,实 际工 艺条件 也有 一个 尺度 的把握 问题 ,但 事 实证 明是 
可行 的,单炉 发气 量 也能达 到 5 t ̄; ,高平小粒 煤 实物消 耗在 14 k / hI 0 ht d / 2 0 g t ̄ 以下 ,优 质煤 消耗 更低 ;当   

然各 个 兄 弟厂 家有 各 自的特 点长 处及 操 作要 点 , 以上只 作参 考 。  

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