王興榮,嚴(yán)國(guó)慶,曹學(xué)臣,陳勇虎,張興娟

(甘肅金昌化學(xué)工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司,甘肅 金昌 737100)

企業(yè)管理

加強(qiáng)造氣動(dòng)態(tài)管理 從源頭上控制聯(lián)堿成本

王興榮,嚴(yán)國(guó)慶,曹學(xué)臣,陳勇虎,張興娟

(甘肅金昌化學(xué)工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司,甘肅 金昌 737100)

聯(lián)堿成本的高低主要取決于合成氨成本的高低,合成氨成本的高低取決于造氣工序的控制。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,分6個(gè)方面了闡述如何穩(wěn)定造氣工藝和如何用動(dòng)態(tài)的思維進(jìn)行造氣操作管理。

合成氨;造氣;動(dòng)態(tài)管理

目前,我國(guó)煤炭供應(yīng)日趨緊張,特別是無煙塊煤,其價(jià)格一路飆升,使合成氨成本也隨之不斷攀升。在聯(lián)堿原材料成本中,氨消耗占總成本50%,而合成氨成本中煤炭成本占60%～70%,所以作為合成氨生產(chǎn)的“龍頭”造氣工序,其生產(chǎn)水平的好壞將直接影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于如何加強(qiáng)管理穩(wěn)定爐況的問題,下面談一下筆者的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)。

一是為造氣在原料質(zhì)量上創(chuàng)造條件。

我公司為降低生產(chǎn)成本,在原煤的利用上走兩條路:一是以價(jià)格較低的當(dāng)?shù)馗吡蛎簽樵?適當(dāng)摻配末煤后在保證固定碳含量的前提下,通過一定的技術(shù)壓制成型煤后入爐,從多年使用煤炭的實(shí)踐證明,入爐塊煤比型煤的固定碳含量高。二是利用化學(xué)反應(yīng)好、揮發(fā)份低、含硫低、熱穩(wěn)定性好的塊煤和型煤搭配使用,它既保證了氣化反應(yīng)完全,又穩(wěn)定了煤氣爐碳層。同時(shí)為保證型煤加工質(zhì)量,我們?cè)谛兔荷a(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)專門設(shè)置了型煤質(zhì)量檢測(cè)化驗(yàn)室,主要對(duì)型煤的水份、強(qiáng)度和固定碳等指標(biāo)進(jìn)行分析測(cè)定,為造氣創(chuàng)造一個(gè)好的先決條件。

二是在造氣的工藝系統(tǒng)上下功夫改造,千方百計(jì)降低系統(tǒng)阻力。

對(duì)于低壓工序的造氣來講,阻力對(duì)煤氣爐產(chǎn)氣能力的發(fā)揮有著較大的影響,對(duì)φ2.4m造氣系統(tǒng)旋風(fēng)集塵器,洗氣塔噴頭改進(jìn),并對(duì)部分工藝管道適當(dāng)?shù)卦龃笤O(shè)備容量。

三是從穩(wěn)定碳層上下功夫,確定了正常的工藝后,在合理確定碳層高度的基礎(chǔ)上,要求碳層必須穩(wěn)定。

這一點(diǎn)是爐況穩(wěn)定的關(guān)鍵因素,因操作不當(dāng)造成碳層波動(dòng)是造氣穩(wěn)定的大忌。煤氣爐在正常運(yùn)行中,如果碳層過低,從爐溫可顯示出爐表溫度高,蓄熱能力差,會(huì)使發(fā)氣量減弱,如果不及時(shí)調(diào)整將使煤帶出物多,煤耗上升,生產(chǎn)能力下降。反之,如果碳層過高,因?yàn)榇碉L(fēng)阻力增大,吹風(fēng)效率降低,爐溫逐步降低,灰的成渣率下降,而吹風(fēng)阻力還會(huì)進(jìn)一步加大,造成爐溫低,蒸汽分解率下降,煤氣產(chǎn)量下降,煤氣中有效成份CO和 H2含量下降。因此,要把穩(wěn)定碳層高度作為一項(xiàng)重要指標(biāo)進(jìn)行管理,首先應(yīng)根據(jù)不同煤種和入爐煤粒度的大小來確定碳層,最好將不同粒度大小的煤種分開入爐。但這樣做難度較大,或?qū)煞N大小不同的煤種混燒,但必須是小粒煤加在爐底,而大塊煤加在上面,這樣可以減少帶出物,并且小粒煤加在下面還適當(dāng)增加制氣時(shí)的阻力,以獲得較高的蒸汽分解率。為了能穩(wěn)定爐況,在操作過程中應(yīng)結(jié)合煤種的質(zhì)量來確定加煤的周期和入爐煤的具體數(shù)量,調(diào)整爐況時(shí)不能兩種調(diào)節(jié)手段同時(shí)進(jìn)行,要根據(jù)爐內(nèi)動(dòng)態(tài)的變化進(jìn)行有預(yù)見性的微調(diào),應(yīng)多采用微機(jī)調(diào)節(jié),各爐手輪調(diào)節(jié)應(yīng)等微機(jī)調(diào)穩(wěn)后,再進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。總之,在穩(wěn)定碳層方面,影響因素比較多(如爐底風(fēng)壓、蒸汽、入爐煤等),要想很好地掌握碳層高度,必須有預(yù)測(cè)性的調(diào)節(jié),勤觀察爐頂和爐底溫度,并掌握好爐條機(jī)的轉(zhuǎn)速,不可時(shí)停時(shí)開,盡量保證爐條機(jī)能勻速平穩(wěn)拉灰。另外,必須根據(jù)不同季節(jié)調(diào)節(jié)好入爐風(fēng)壓(因?yàn)槿霠t風(fēng)量隨環(huán)境溫度的變化而變化),根據(jù)單爐情況確定碳層,適合高,就定高,適合低,就定低。作為一項(xiàng)制度在生產(chǎn)過程中進(jìn)行考核管理。

四是做到灰層要基本穩(wěn)定。

灰層是無活性的無效區(qū),然而灰層的穩(wěn)定與否和氣化層具有極強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。氣化層的位置調(diào)節(jié)是由上下吹蒸汽手輪和上下吹時(shí)間作為主要的調(diào)節(jié)手段,要想使氣化層穩(wěn)定,首先必須要使灰層穩(wěn)定,也就是灰層的穩(wěn)定是氣化層穩(wěn)定的必要條件,即使碳層確定了合理的高度以后,因灰層過厚,造成實(shí)際碳層低,吹風(fēng)阻力大,效率低,同樣使制氣效率下降。因此為了避免上述情況,應(yīng)該對(duì)各爐規(guī)定合適的灰渣層高度(應(yīng)該根據(jù)不同煤種和爐況進(jìn)行確定),控制爐頂溫度在350℃以內(nèi),爐底溫度應(yīng)根據(jù)各爐實(shí)際以及入爐蒸汽溫度(正常操作時(shí)應(yīng)該參考上行入爐蒸汽溫度)做具體的規(guī)定,以此來判斷灰層下移的情況,以盡量減少灰層波動(dòng),防止下紅火,溜煤?？刂苹覍拥母叨?主要通過調(diào)節(jié)爐條機(jī)轉(zhuǎn)速來控制,檢測(cè)判斷的手段是可通過尋優(yōu)觀察,并且做到每班至少1～2次的探火以及通過爐底溫度的變化來判斷。只要維持灰層不變化,氣化層位置就會(huì)穩(wěn)定,可以說穩(wěn)定碳層的先決條件,就是穩(wěn)定灰層。

五是保證入爐蒸汽壓力的穩(wěn)定。

要保證爐底和爐頂溫度的穩(wěn)定,首先要保證入爐氣化劑的穩(wěn)定,其中入爐空氣的量在風(fēng)機(jī)確定后,流量基本確定,而氣化溫度的穩(wěn)定和半水煤氣成分的穩(wěn)定和優(yōu)化,關(guān)鍵要力求入爐蒸汽壓力和流量穩(wěn)定,要保證每個(gè)循環(huán)都要有足量的蒸汽入爐,才能使熱量達(dá)到平衡,爐況才可以穩(wěn)定。為了解決蒸汽壓力穩(wěn)定的問題,2006～2008年就對(duì)造氣蒸汽管網(wǎng)進(jìn)行了改造,由原來的8臺(tái)煤氣爐共用1根總管,改為將水夾套所產(chǎn)生的飽和蒸汽和聯(lián)合過熱器廢熱鍋爐所產(chǎn)生的蒸汽合并一起送入吹風(fēng)氣過熱后進(jìn)入緩沖罐,吹風(fēng)氣所產(chǎn)生的過熱蒸汽減壓后送緩沖罐,外供的蒸汽也經(jīng)減壓后進(jìn)入緩沖罐,之后分別入爐,每?jī)膳_(tái)爐共用1臺(tái)緩沖缸,這樣對(duì)穩(wěn)定入爐蒸汽壓力發(fā)揮了很大的作用,消除了過去那種因?yàn)闅庠床蛔愕摹皳寶狻爆F(xiàn)象,避免了共用1根總管時(shí),調(diào)整1臺(tái)爐子的上下吹蒸汽手輪,而同時(shí)影響到其它爐子入爐蒸汽量的穩(wěn)定,除此之外,為了提高煤氣爐的氣化強(qiáng)度應(yīng)適當(dāng)提高入爐蒸汽的溫度,最好選擇180～220℃的過熱蒸汽,蒸汽溫度過高會(huì)造成爐底、爐頂溫度跑高,蒸汽消耗量增加。

六是要統(tǒng)一思想,確定好合理的工藝指標(biāo)。

操作上思想要統(tǒng)一,要提高預(yù)見性,通過合理、及時(shí)、超前的調(diào)節(jié)手段,保證各項(xiàng)工藝指標(biāo)的穩(wěn)定,才能保證氣化條件穩(wěn)定并逐步實(shí)現(xiàn)優(yōu)化,為了穩(wěn)定工藝,選擇最佳的操作控制指標(biāo)是關(guān)鍵。如合理的上下行溫度。上行溫度控制過高,氣體帶出物多,熱損失增加,還容易造成氣化層上移,掛爐、吹翻,使消耗上升,合理的上行溫度確定要在保證爐柵上部有一定灰層的前提下,根據(jù)原料情況制定;爐底溫度也不宜過低,過低則表明灰層厚;灰沒有及時(shí)排出,氣化層上移,也會(huì)造成爐子吹翻,吹風(fēng)阻力增加,吹風(fēng)效率低,煤氣有效成分差,殘?zhí)己吭黾印Ｔ谡Ｉa(chǎn)過程中調(diào)整爐況要根據(jù)單爐的上下吹分析,來指導(dǎo)上下吹手輪的調(diào)節(jié);雖然造氣爐上了尋優(yōu)系統(tǒng),但是,各個(gè)檢測(cè)點(diǎn)對(duì)氣體溫度和對(duì)各爐內(nèi)溫度的測(cè)量值,只能反映爐況變化和作為操作的依據(jù),操作中也不能僅以各點(diǎn)溫度作為判斷爐況的唯一依據(jù),還應(yīng)結(jié)合煤氣成分(如CO和CO2)和產(chǎn)量的變化,以及原料變化后下灰的灰渣形態(tài)和質(zhì)量變化,并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整,煤氣爐的操作和管理難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于合成氨系統(tǒng)的任何一道工序,煤氣爐的工藝調(diào)整,操作控制是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、互動(dòng)過程。因此在實(shí)際操作中碳層、灰層、爐溫、入爐蒸汽壓力的穩(wěn)定是造氣爐工藝狀況穩(wěn)定的前提。如果操作上沒有預(yù)見性,調(diào)節(jié)滯后,操作不精心,任何好的工藝條件也會(huì)被破壞,再好的操作法也會(huì)失去作用。穩(wěn)定操作的關(guān)鍵在于要求操作人員通過對(duì)各項(xiàng)操作條件的變化來分析判斷,在爐況還沒發(fā)生變化之前就通過合理的調(diào)整消除將要出現(xiàn)的問題,確保氣化條件的穩(wěn)定。

綜合上述,只要有預(yù)見性思維,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和判斷出將會(huì)出現(xiàn)的問題就能穩(wěn)住爐況,就可以管理好造氣。

TQ113.264

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1005-8370(2011)04-46-02

2011-04-10