试烧等外焦制气小结

吴仲红 高志勇 兰雁永 庞其珉

(沧州大化集团TDI公司 河北沧州061000)

试烧等外焦制气小结

吴仲红 高志勇 兰雁永 庞其珉

(沧州大化集团TDI公司 河北沧州061000)

0 前言

因TDI生产所需的水煤气纯度要求较高，因此，沧州大化集团TDI公司(以下简称沧州TDI公司)造气系统一直使用二级冶金焦为原料来生产水煤气，生产情况稳定。由于冶金焦价格较高，导致TDI生产成本大幅增加。为降低TDI生产成本，自2011年4月起，造气车间分别试烧了二级小粒(10～25mm)、二级中粒(20～40mm)、三级大粒(40～80mm)焦炭，单独试烧中粒(20～40mm)兰炭，按不同比例混合试烧大粒(40～80mm)、中粒(20～40mm)、小粒(10～25mm)二级焦，取得了一定经验，但原料性价比不高，未达到预期目的，同时上述原料在试烧过程中操作难度大，设备磨损严重，且存在一定安全隐患。2012年2月，沧州TDI公司经考察决定，采用等外焦进行试烧，制取水煤气。

1 试烧过程

等外焦与二级冶金焦指标对比见表1。试烧等外焦初期，水煤气产量及水煤气中有效成分体积分数(表2)均略有下降，但能够满足生产需要，对后序系统影响不大。炉况较平稳，上行煤气温度较高，炭层较为难降(等外焦灰分质量分数比二级焦高5%左右)，被迫提高炉条的转速，炉渣返焦率较高。根据等外焦各项指标特性，对造气炉各工艺操作指标进行了适当调整(表3)，上述问题好转。

表1 等外焦与二级冶金焦指标对比

表2 水煤气组分对比 %(体积分数)

表3 试烧等外焦制气调整后工艺指标和烧二级冶金焦工艺操作指标对比

经核算，试烧等外焦期间，1000m3(标态)水煤气耗等外焦为720kg(折0.97元/m3，标态);烧二级冶金焦时，1000m3(标态)水煤气耗二级冶金焦为680kg(折1.27元/m3，标态)。经对等外焦试烧期间的安全性、稳定性、经济性各方面综合评定，认为等外焦适用于制水煤气。

2 出现问题及解决措施

2.1 上行煤气温度高，波动大，灰渣返焦率高

(1)因等外焦中灰分含量较高，与气化剂反应时，灰分会覆盖在等外焦表面，妨碍等外焦与气化剂的进一步反应，导致等外焦反应不完全，炉渣返焦率增加，试烧等外焦初期炉渣返焦率达到30%(质量分数，下同)左右;由于灰渣层过厚，气化层逐步上移，上行煤气温度上升，并在650～750℃之间波动。为此，调整了破碎机齿辊间距，将等外焦粒度由原来40～80mm调整为30～60mm后，造气炉运行稳定，上行煤气温度下降至550～650℃，炉渣返焦率降至20%以下。

(2)改进等外焦振动筛的筛板，筛孔尺寸由25mm×50mm改为20mm×40mm，杜绝了因筛孔过大、导致小粒度等外焦被筛出而造成原料浪费，使等外焦末得到充分筛分，确保了入炉原料的质量和试烧工作的顺利进行。

2.2 等外焦灰分高，炭层难降

(1)由于原炉箅适用于二级冶金焦，使用等外焦后，炉箅的排灰能力严重不足，为此，将出灰口托灰板(假灰盘)宽度由原来的200mm缩小至100mm。为彻底解决问题，在大检修期间，更换了新型炉箅;针对等外焦特性，调整了炉箅各层间距，将炉箅材质由普通铸钢更换为ZG35，最外层添加了铬锰硅，使用不锈钢堆焊的破渣筋，极大地增强了炉箅的破渣排渣能力。

(2)原一直依靠手动测量造气炉炭层高度，不仅测量误差大，而且由于测量时间间隔长、调节炉条机转速相对滞后，导致炭层高度波动大，操作难度增大。在2013年大检修中，将试焦器改为自动测量系统，操作人员可在总控室随时了解造气炉的炭层高度，及时调节炉条机转速及加焦量，保持炭层的稳定。

2.3 等外焦质量不稳定，炉况波动大

受多种因素影响，各批次等外焦的质量差异很大，生产中如果工艺操作指标调整不及时，炉况会出现大幅波动而影响炉况稳定。为此，制定了等外焦检查流程，以杜绝因等外焦质量差带来的损失。等外焦到达料场后，物资部、生产部及造气车间相关人员一起到料场检查，目测等外焦质量无异常后，才同意卸货;如目测等外焦质量过差，物资部门直接联系退货。联系质检中心对(目测过关的)等外焦检验，三方监督，多点取样。检验完毕后，各质量指标符合要求的等外焦送入焦仓储存、备用。如等外焦质量指标不符合要求的，物资部门通知厂家退货。实施等外焦检查制度后，2012年前10个月，因等外焦中水分、焦末超标总共退回等外焦237.28t。

2.4 下行煤气管道、洗气箱水封桶积灰

(1)使用等外焦后，由于灰分增加，下行煤气管道积灰增加较多，相应带入洗气箱，导致洗气箱水封桶排污管堵塞，给生产带来安全隐患。为此，调整了南北集尘器下灰频率，由原来每天1次改为每班(8h)1次。制定洗气箱水封桶检查制度，下灰时排空洗气箱水封桶，并由专人检查，发现堵塞现象及时清理。制定下行煤气管道清理制度，由每年大修清理1次改为每月清理1次。调整工艺操作指标，将上吹蒸汽流量由5500～6000kg/h调整为5000～5500kg/h，适当增加灰(炉)渣结块率，减少小颗粒灰(炉)渣进入下行煤气管道。实施以上措施后，彻底消除了洗气箱水封桶堵塞的现象，确保了安全生产。

2.5 循环水浊度增大

使用冶金焦时，循环水浊度一般在300mg/L以下，使用等外焦后循环水浊度达到了500～700mg/L，最高达到1100mg/L。循环水浊度的增大，加大了对管道、阀门冲刷，易堵塞管道、设备。洗气箱水封桶多次发生堵塞。检修发现循环水管道中均有不同程度的淤积。为此，制定了平流沉淀池抓灰制度，要求每周抓灰3次，并加强中水置换工作。改进后，目前循环水浊度稳定在300～400mg/L，满足生产要求。

3 运行效果

经过半年多的使用，积累了丰富的操作经验，造气炉工况越来越稳定。上行煤气温度波动幅度由最初的100℃左右下降至50℃以下;炉渣返焦率由30%下降至20%以下;在保持水煤气有效组分含量不变的前提下，1000m3(标态)水煤气单耗等外焦量由最初的720kg下降至680kg，已达到二级冶金焦的单耗水平。经核算，使用等外焦3个月累计降低生产成本790万元。

2014-05-10)