造气炉入炉煤预热改造

2011-03-05李幼文曹玉祥

化工设计通讯 2011年5期

李幼文，曹玉祥

（江苏华尔润集团有限责任公司，江苏张家港 215625）

目前，淮安华尔润化工有限公司（简称淮安公司）合成氨造气系统采用的是比较传统、落后的固定床间歇造气工艺，由于受到场地、规模以及与后续系统配套等限制，大的技术改造目前难以实现。采取小的技术改造，降低造气煤耗，提高企业效益是目前技术开发的重点工作。通过与同行业厂家技术交流及市场调研，我们了解到石家庄伟龙控制设备有限公司的专有技术，将目前使用的WL－IVYG型加焦机改为WL－7型入炉煤预热节能型液压全自动加焦机，使入炉煤与吹风气直接换热，煤从环境温度20℃上升到180℃，减少了吹风气从煤气炉中带出的热量，提高单炉产气量，降低吨氨煤耗。

1 工艺设备改造方案概述

淮安公司造气车间目前有煤气发生炉16台，上行煤气出口均在煤气炉顶部侧面，和煤气炉顶正中的加焦机加煤口错开。而本次改造计划在单炉大修期间实施，待投产后，如果达到预期的目标和效果，再根据生产检修情况逐一改造。

1.1 改造内容

在原有煤气炉上安装新型预热型加焦机，去掉原有振动给料机，将新加焦机插板阀配对法兰与上煤仓连接；去掉上行煤气出口弯头，将上行管道直接与新型加焦机上行管道配对法兰连接。原煤气炉加煤口直径为DN700，通过DN700法兰连接；改造后煤气炉加煤口直径为DN1600，与加焦机预热段下部焊死。加焦机预热段至煤气炉上气室内的炭层表面处，安装了既起到固定炭层又防止煤块带出的锥状环形装置。见图1。

1.2 工艺简述

改造前，空气经造气风机加压从炉底进入，经炉箅均匀分布和炉内灼热的炭反应，产生的吹风气由炉顶侧面进入上行管道，经旋风除尘器除尘后，送吹风气工段。

图1 改造前后结构示意

改造后，空气经造气风机加压从炉底进入，经炉箅均匀分布和炉内灼热的炭反应，产生的吹风气在经过煤气炉上气室和加焦机煤预热段后，被其内将近3t的煤吸热后，从加焦机预热段侧面进入上行管道，经旋风除尘器除尘后，送吹风气工段。

2 改造效果预测

本次改造主要的目的是想利用自动加焦机在加煤的过程中，煤直接和间接地从吹风气中吸取热量，减少吹风气从煤气炉中带走的热量，从而减少吹风阶段的吹风时间，达到降低煤耗的目的。煤气炉的制气循环周期是固定的（一般为120s一个循环），吹风时间的减少意味着制气时间的延长，单炉发气量的增加，制气效率的提高。

由于加焦机预热段至煤气炉内上气室炭层表面处，储煤可达近3t，通过控制手段和加焦机的结构配合，可使加焦机预热段储煤总是在最大限度，这样不仅使料煤有充足的时间被加热，同时还可以使部分挥发分分解和析出，对于煤球、煤棒、焦炭等含水率较高的原料，对炉况正常运行无影响，甚至节能效果更好。因为安装了固定炭层的锥状环形装置，在正常生产期间煤气炉空层高度稳定，有利于煤气炉长周期、稳定、高产运行。入炉煤预热节能型液压全自动加焦机上设有无煤报警装置，由加焦机控制器按预先设定的参数加煤，也可由DCS系统控制加煤。操作工易学、易懂、易控。

各阀密封处采用不锈钢堆焊和人工实效处理后精车研磨工艺制作，正常开车使用一般3年无需维护。

3 经济效益分析

该项目只是将目前使用的WL－IVYG型加焦机改为WL－7型入炉煤预热节能型液压全自动加焦机，投资约6.6万元，改造后不用增加人员工资，而煤直接和间接的从吹风气中吸取热量，减少了吹风气从煤气炉中带出的热量，按煤气炉年正常运行300d，每天耗煤65t计，年节省标煤117t，现淮安公司每吨块煤进厂价约为0.16万元／t，全年可节省购煤费用为18.72万元。

由于采用WL－7型入炉煤预热节能型液压全自动加焦机，取消了原有的1kW电磁振动给料机，每年可节约电费0.22万元。

吹风气锅炉由70℃饱和水（焓值293.02kJ／kg）变成1.6MPa的饱和蒸汽（焓值2792.88kJ／kg），两者焓差2792.88－293.02＝2499.86kJ／kg；1.6MPa的饱和蒸汽平均按照150元／t，废气锅炉产汽效率按75%计算，少产蒸汽损失为149 732元，全年实际产生效益为3.97万元，投资回收期20月。