固定床造气技术降能耗相关因素及有效措施
时间：2020-09-26 08:08:39 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
间歇式气化技术是一项传统的煤气化技术,此种技术成熟,工艺可行,在一段时间内,固定床间歇式的气化技术仍是我们煤气化的主要方向, 我们如何发挥出最理想的状态,通过不断探讨、摸索,通过创新、优化、完善，达到了不同的理想目标。
一、造气工段节能降耗相关问题
1.系统硬件配置：硬件就是必须具备不可缺少的，如：煤气炉及其附属的静止设备、运转设备、工艺管线要配置合理。
1.1风机的选配：应根据炉型大小，原料质量，气候温差，选择适宜的风量风压。
1.2造气工段三大系统要配置平衡合理：一、煤气系统，阻力要适宜，，系统阻力大部分应放在炉内的碳层高度上，炉内碳层提高，虽影响吹风效率，但是它对提高蒸汽分解率、优化煤气成份、提高单炉发气量都是有利的，煤气系统阻力控制在500~600mm水柱之间比较好。二、空气、风的流速、流量要适宜，根据质料性质，炭层高度，系统阻力等因素配置。风速、风量过快过大不利于炉况稳定，气化层上移快、蓄热能力差、热损失小、带出物多，容易结疤，风量根据原料优劣产气量来调控。第三、蒸汽系统，首先要保证量足、压力稳，流量、压力，根据原料设备状况、煤气条件而定。
1.4DCS系统要配置合理全面。仪表反应数据全面了解煤气炉的运行状况，帮助我们提高操作技能，达到稳产目的。
2.造气系统的软件配置，即有弹性的东西
2.1气化所用的原料的优劣：投入与产出往往与理论计算相差很大，因原料的固定炭、灰熔点、灰份、冷热强度不一。优质煤操作弹性大，条件低，灰熔点低，灰份少，消耗就比较低。
2.2造气工段操作人员的素质问题。同等条件下，技术素质高低，消耗就不一样。
2.3煤气炉的炉型大小与消耗高低有一定关系。炉型的改进应该根据原料状况，使用何种炉型综合分析以后再定。
2.4全国各地区、各厂家煤气炉所使用的原料是不同的，各种煤都有各自地方的特性，气化工艺条件都有所改动，充分认识各种原料特性，操作达到理想的效果。
2.5煤气炉的高径比和夹套高位比的选择：煤气炉整体高径比要达到1：1比较适宜，若气化优质块煤气化高径比可以小一点，但劣质煤气化，高径比必须高一点。
2.6炉篦的选择：炉篦是核心设备，它的性能优良，对节能降耗和稳定工况起到重要作用，一台优良的炉篦应具有条件：一、气化分布合理；
二、是通风面积大，三、破排渣强，对原料性能适应广；
四、内外风道比值要合理；
五是使用寿命要长。
2.7加焦机的选型与改造：加焦机是不停炉加料增加单炉发气量减少热损失，选用优势明显的设备。
2.8煤气炉气化过程中的两个平衡：一、放热与吹热平衡；
二、投料与出灰平衡，两个平衡控制好是一个复杂的问题，影响这两个平衡的因素很多。
二、造气原料消耗点煤气成本的95%以上，有效降低造气消耗，从原料煤上下功夫从以下几个方面考虑：
1.提高燃料利用率
燃料在气化中，转化到半水煤气组成中的碳量，称为有效碳量。转化到半水煤气中的碳量，仅占整个煤气生产过程中原料消耗的一部分，其比值即为碳的有效利用率，在生产中，有效消耗的比例越高越好，就需要提高利用率，减少其它的碳损失，若提高碳的有效利用率，需做好几点工作：
1.1提高吹风效率
目的是提高气化层温度并积蓄热量为制气过程创造条件。吹风效率是积蓄与燃料层中的热量和消耗燃料所具有的热值之比。要想达到理想的吹风效率：
① 保持气化层温度在适宜范围内，并选择适宜的空速，尽量降低吹风气中一氧化碳含量；
② 在煤气炉高径比允许的情况下，控制适宜的碳层高度、气化层厚度、灰渣层厚度，并保持较高的预热层厚度，以增加煤气炉燃料层，蓄热能力，为提高煤气炉的气化效率创造有利条件。
1.2提高制气效率
制气效率是指所获得半水煤气热值与气化对所消耗的燃料所具有的热值，气化剂所带入的热量及吹风阶段积蓄于燃料层可利用热量，三者之和之比，要提高制气效率，必须提高单位制气量和水煤气中的有效成份CO,H2含量，在制气时控制较高的气化层温度和较低的气化剂流速，是提高制气效率、气体质量的重要途径。
1.3降低灰渣中的返炭率
灰渣中的含炭量与灰渣量之比，称为返炭率。灰渣的返炭率高，多属煤气煤炉底防漏装置存有缺陷或操作工艺不合理，煤气炉气化不良所造成的。造成返炭率高因素有很多，在日常操作中，须针对各自的实际情况,查准造成返炭率高的主要因素,采取相应的改进措施,使灰渣返炭率降到15%以内。
1.4降低吹风及制气带出物
提高风速可以减少CO2还原成CO的几率,但随着风速的提高,带出物必须增多,为了减少带出物,所以风速选择应适当,在生产中可以采用以下措施:
① 选择合适的风机;
② 根据原料特性,掌握风量,控制与风适应的炭层高度;
③ 选择强度、热稳定性好的燃料;
④ 严格把握入炉燃料的加工质量;
⑤ 力求料层阻力均匀;
⑥ 合理的炉篦,即要排渣, 气化剂分布均匀,减少下吹带出量；
⑦ 掌握好下灰质量,结渣率在65%以上;
⑧ 选择适宜的气化强度;
⑨ 采取措施,改进上行出气方式,提高炉内除尘效率。
2. 风压控制
风机是提供造气炉气化层热量的关键设备,能否提供高风压和大风量,是鼓风机的主要任务。既即要保证炉温提得快,还要保证气化层不能吹翻,控制好风压是降低消耗的关键之一,风压的选择与系统阻力、工艺流程、所烧煤种都有很大关系。
3.入炉煤控制
3.1料度控制
入炉煤分级入炉,不能将大块煤和粒度煤不经分级全部混合入炉,会造成粒度煤已经气化完全而大块煤才气化表面,大块煤中的碳未来得及和气化剂反应就被拉到灰仓内,造成原料煤的浪费。
3.2水分控制
入炉煤水分含量过多,会造成炉内热量损失,炉内热量的减少,影响单炉发气量的提高.
4.操作方面控制
操作是降低煤耗的途径之一,因操作不当,会造成炉内气化层紊乱,严重时会结疤, 所以操作工的判断能力和技术操作水平要准确无误迅速及时。
山西省原平化学工业集团有限责任公司 张建军
一、造气工段节能降耗相关问题
1.系统硬件配置：硬件就是必须具备不可缺少的，如：煤气炉及其附属的静止设备、运转设备、工艺管线要配置合理。
1.1风机的选配：应根据炉型大小，原料质量，气候温差，选择适宜的风量风压。
1.2造气工段三大系统要配置平衡合理：一、煤气系统，阻力要适宜，，系统阻力大部分应放在炉内的碳层高度上，炉内碳层提高，虽影响吹风效率，但是它对提高蒸汽分解率、优化煤气成份、提高单炉发气量都是有利的，煤气系统阻力控制在500~600mm水柱之间比较好。二、空气、风的流速、流量要适宜，根据质料性质，炭层高度，系统阻力等因素配置。风速、风量过快过大不利于炉况稳定，气化层上移快、蓄热能力差、热损失小、带出物多，容易结疤，风量根据原料优劣产气量来调控。第三、蒸汽系统，首先要保证量足、压力稳，流量、压力，根据原料设备状况、煤气条件而定。
1.4DCS系统要配置合理全面。仪表反应数据全面了解煤气炉的运行状况，帮助我们提高操作技能，达到稳产目的。
2.造气系统的软件配置，即有弹性的东西
2.1气化所用的原料的优劣：投入与产出往往与理论计算相差很大，因原料的固定炭、灰熔点、灰份、冷热强度不一。优质煤操作弹性大，条件低，灰熔点低，灰份少，消耗就比较低。
2.2造气工段操作人员的素质问题。同等条件下，技术素质高低，消耗就不一样。
2.3煤气炉的炉型大小与消耗高低有一定关系。炉型的改进应该根据原料状况，使用何种炉型综合分析以后再定。
2.4全国各地区、各厂家煤气炉所使用的原料是不同的，各种煤都有各自地方的特性，气化工艺条件都有所改动，充分认识各种原料特性，操作达到理想的效果。
2.5煤气炉的高径比和夹套高位比的选择：煤气炉整体高径比要达到1：1比较适宜，若气化优质块煤气化高径比可以小一点，但劣质煤气化，高径比必须高一点。
2.6炉篦的选择：炉篦是核心设备，它的性能优良，对节能降耗和稳定工况起到重要作用，一台优良的炉篦应具有条件：一、气化分布合理；
二、是通风面积大，三、破排渣强，对原料性能适应广；
四、内外风道比值要合理；
五是使用寿命要长。
2.7加焦机的选型与改造：加焦机是不停炉加料增加单炉发气量减少热损失，选用优势明显的设备。
2.8煤气炉气化过程中的两个平衡：一、放热与吹热平衡；
二、投料与出灰平衡，两个平衡控制好是一个复杂的问题，影响这两个平衡的因素很多。
二、造气原料消耗点煤气成本的95%以上，有效降低造气消耗，从原料煤上下功夫从以下几个方面考虑：
1.提高燃料利用率
燃料在气化中，转化到半水煤气组成中的碳量，称为有效碳量。转化到半水煤气中的碳量，仅占整个煤气生产过程中原料消耗的一部分，其比值即为碳的有效利用率，在生产中，有效消耗的比例越高越好，就需要提高利用率，减少其它的碳损失，若提高碳的有效利用率，需做好几点工作：
1.1提高吹风效率
目的是提高气化层温度并积蓄热量为制气过程创造条件。吹风效率是积蓄与燃料层中的热量和消耗燃料所具有的热值之比。要想达到理想的吹风效率：
① 保持气化层温度在适宜范围内，并选择适宜的空速，尽量降低吹风气中一氧化碳含量；
② 在煤气炉高径比允许的情况下，控制适宜的碳层高度、气化层厚度、灰渣层厚度，并保持较高的预热层厚度，以增加煤气炉燃料层，蓄热能力，为提高煤气炉的气化效率创造有利条件。
1.2提高制气效率
制气效率是指所获得半水煤气热值与气化对所消耗的燃料所具有的热值，气化剂所带入的热量及吹风阶段积蓄于燃料层可利用热量，三者之和之比，要提高制气效率，必须提高单位制气量和水煤气中的有效成份CO,H2含量，在制气时控制较高的气化层温度和较低的气化剂流速，是提高制气效率、气体质量的重要途径。
1.3降低灰渣中的返炭率
灰渣中的含炭量与灰渣量之比，称为返炭率。灰渣的返炭率高，多属煤气煤炉底防漏装置存有缺陷或操作工艺不合理，煤气炉气化不良所造成的。造成返炭率高因素有很多，在日常操作中，须针对各自的实际情况,查准造成返炭率高的主要因素,采取相应的改进措施,使灰渣返炭率降到15%以内。
1.4降低吹风及制气带出物
提高风速可以减少CO2还原成CO的几率,但随着风速的提高,带出物必须增多,为了减少带出物,所以风速选择应适当,在生产中可以采用以下措施:
① 选择合适的风机;
② 根据原料特性,掌握风量,控制与风适应的炭层高度;
③ 选择强度、热稳定性好的燃料;
④ 严格把握入炉燃料的加工质量;
⑤ 力求料层阻力均匀;
⑥ 合理的炉篦,即要排渣, 气化剂分布均匀,减少下吹带出量；
⑦ 掌握好下灰质量,结渣率在65%以上;
⑧ 选择适宜的气化强度;
⑨ 采取措施,改进上行出气方式,提高炉内除尘效率。
2. 风压控制
风机是提供造气炉气化层热量的关键设备,能否提供高风压和大风量,是鼓风机的主要任务。既即要保证炉温提得快,还要保证气化层不能吹翻,控制好风压是降低消耗的关键之一,风压的选择与系统阻力、工艺流程、所烧煤种都有很大关系。
3.入炉煤控制
3.1料度控制
入炉煤分级入炉,不能将大块煤和粒度煤不经分级全部混合入炉,会造成粒度煤已经气化完全而大块煤才气化表面,大块煤中的碳未来得及和气化剂反应就被拉到灰仓内,造成原料煤的浪费。
3.2水分控制
入炉煤水分含量过多,会造成炉内热量损失,炉内热量的减少,影响单炉发气量的提高.
4.操作方面控制
操作是降低煤耗的途径之一,因操作不当,会造成炉内气化层紊乱,严重时会结疤, 所以操作工的判断能力和技术操作水平要准确无误迅速及时。
山西省原平化学工业集团有限责任公司 张建军
