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陜西除塵器為你普及低揮發分煙煤制氣技術
我國是產煤大國，煤資源的蘊藏儲量和品種較為豐富，但其中煤的儲量卻很有限，特別是無煙塊煤的儲量更少，遠遠滿足不了我國經濟高速發展的需要。近年來我國經濟騰飛，百業待興，關鍵的焦點是能源，而能源的焦點是煤資源。目前我國煤的供需矛盾尤為突出，特別是煤的價格居高不下，企業的生產發展受到了很大制約。筆者認為，企業應該去適應市場的經濟規律，在能源的利用和開發上，應把目光放在劣質煤和新煤種利用上， 這是我們今天需要研究攻克的一個難題。裕久隆環保設備有限公司主要經營陜西除塵器，陜西除塵器廠家，陜西除塵器報價，陜西濕式除塵器，陜西除塵器多少錢贏得了行業相關企業與客戶合作與信賴。
以焦炭和山西無煙塊煤為原料，生產合成氨或甲醇原料氣的工藝，在我國已有幾十年的經驗。期間企業在生產實踐中，不斷進行了技術革新和設備改造，唯獨生產使用的原料煤，一直沿用焦炭和山西無煙塊煤。由于國家對能源市場的宏觀調控，特別是煤供需矛盾及價格，是困擾目前化肥化工行業生產成本升高的主要原因。為了企業的生存和發展，很多單位通過試燒小籽煤和制作型煤來降低生產成本，使生產經營在一定限度內得以維持和發展，但很多企業因原料采購和管理不善存在虧損。此外，大部分企業制作型煤的原料還來自于山西。用發展的眼光來看山西，山西的經濟發展也離不開煤，近幾年來山西煤化工的產業鏈也在不斷的延伸，新上了很多大的煤化工項目，如擴建化肥廠、甲醇廠、火力發電廠，實施本地資源優勢產業化。再用發展的目光分析我國的煤炭市場，今后靠山西的煤資源，發展我們的煤化工企業已存在很大危機。原料的品種及價格不會大幅度的降低已成定局，這對我們化肥化工行業的生存更增加了困難，尋求和開發新的替代煤種，已到了刻不容緩的地步。
低揮發分煙煤制氣技術，是筆者多年探索和實踐經驗的總結，它可替代焦炭和山西無煙塊煤，生產合成氨或甲醇原料氣，已被證實是一項節能環保可行的新技術，可改變化肥化工原料長期依賴山西塊煤的現狀，可大幅降低生產成本。用筆者多年潛心研制的專用粘合劑，將粉煤制成煤球，制作成本低，制作工藝和設備簡單，易于掌握。使用的煤種在我國分布較廣，容易配制生產。低揮發分煙煤制氣技術經過工業生產實驗，產氣量及氣體質量都達到了山西塊煤的生產水平（現四川有兩家化肥廠正在使用），灰渣殘碳可降低10%以下。生產的半水煤氣經蜂窩狀靜電除焦后不含焦油和灰塵，甲烷含量可控制在1%以下。
山西塊煤的使用成本和型煤制作成本的比較：山西塊煤由于受生成年代和煤層深淺等因素影響，煤的質量也存在著差別，一般我們采購回來的煤大致是碎粉占5%，含矸石及夾矸煤有5%，熱穩定性差的結晶煤占5%，裝卸車增加碎粉有2%，因夾矸燒不透灰渣返焦有20%。每噸塊煤按800元計，可直接計算出的損失是296元，間接的損失也估計有幾十元，這樣噸煤的成本應在1000元以上；型煤由于是人工配制的原料，可以掌握原料各項性能參數的配比，用專用機械專用粘合劑制作而成。不含矸石大小均勻，化學活性和通氣性能好，入爐后燃燒完全，有效氣體成分高，型煤的總成本可控制在450元以內，和山西塊煤相比成本可降低一半以上。下面將煙煤制氣技術有關的十個要點做一論述。
一、制氣型煤的質量要求
用于生產合成氨原料氣的型煤通稱為氣化型煤。現有兩種：一種是無煙粉煤制作的，另一種是低揮發分煙煤制作的，本文著重探討煙煤型煤制氣技術。氣化型煤的質量一般要達到3個標準：一是型煤冷強度要達到65kg/cm2以上，要求在裝卸車和運輸過程中不會產生碎裂和粉塵；二是型煤熱強度好，入爐后經受熱膨脹干餾，氧化放熱和制氣吸熱，溫差交變后，不碎不散，并在吹風階段帶出粉塵少；三是型煤制作周期要短，自然干燥或烘干固化后，耐水性好，不怕潮濕雨淋，其強度不會降低。
二、采用的制氣工藝
本文談到的制氣工藝，不必新上先進的生產設備，采用傳統的固定床間歇制氣工藝，即可生產出合格的半水煤氣。大家都知道采用什么原料，選用什么制氣工藝這是制氣的關鍵，但生產出的原料氣，決不能含有焦油和灰塵，不能污染化工溶液，影響系統生產和壓縮機的長周期運行。低揮發分煙煤制氣工藝，為確保煤氣質量的穩定，適當了調整五個階段時間的分配。由于各化工企業煤氣爐的型號不同，爐子高徑比和爐箅的不同，故可根據各廠的具體情況靈活掌握。型煤中揮發分的高低，與制氣時間的分配有很大關系。在此，筆者提供一些技術參數供參考，總的制氣時間可選用150s，吹風時間可控制在35～38s，比燒山西塊煤的吹風時間要短些。低揮發分煙煤的化學活性比焦炭和山西塊煤好，型煤制作的壓力及密度不如山西天然塊煤的強度及密度，入爐受熱易燃。吹風后料層的蓄熱溫度升高較快，有利于增加制氣時間。新入爐的型煤會在受熱膨脹干餾過程中，產生一些小裂紋，但不會影響型煤的熱強度和產生碎裂。進行上吹制氣時，時間不易過長。因為爐面上的型煤受熱干餾后，會釋放出部分焦油和其它化學物質，而帶入系統影響下道工序的生產，所以上吹制氣時間可采用15s左右，而下吹制氣的時間可控制在85～95s，甚至更長。在下吹制氣階段，氣化劑將爐面受熱釋放的焦油和揮發性氣體，帶入高溫的氣化層中，使其裂解。由于下吹時間的延長，擔心火層可能會下移，可采用減少下吹氣化劑量的辦法來維持火層的穩定。原料層溫度的高低，也會直接影響甲烷的生成。盡可能的穩定氧化層的厚度和位置，依據半水煤氣中二氧化碳的含量進行調節，上吹二氧化碳控制在6.5%～7.5%，下吹二氧化碳控制在5.5%～6.5%。通過試火，控制灰層在200mm左右，火層在300mm左右。觀察灰渣燒結情況（有無大塊硬塊），并結合操作經驗進行綜合分析后，可做小幅工藝調整。二次上吹的主要目的是為了保證吹凈階段的安全，分配8～9s。吹凈階段可分配5～6s，回收上行管道中殘留的煤氣，并向系統提供部分氮氣。若生產甲醇原料氣，減少氮空氣的加入。
三、工藝操作中應注意的事項
生產工藝操作可根據型煤的性質和質量及使用的設備來確定。首先要了解爐況是否正常，制定的工藝參數是否合理，吹風時間和空氣流量是否合適，應保證爐內炭層不被吹翻吹凹，爐上爐下的各點溫度不超指標，爐頂爐底的各部壓力正常，上下吹入爐的蒸汽壓力及流量是否穩定，渣層火層的位置是否正常，上下吹半水煤氣中的二氧化碳含量是否穩定，灰渣燒結情況及殘碳是否正常，都要進行認真綜合的論證。操作中盡可能的要穩定，不要大起大落的調節，需要調整時要有預見性的做小幅調整。的目的是穩定爐子的操作，使單爐的產氣量和煤氣質量及灰渣殘碳達到我們的預期目的。
四、消除煤氣中焦油的辦法
從制氣時間分配中可以看出，兩次上吹時間的縮短，其主要目的就是在制氣時少向系統中夾帶焦油物質。延長下吹制氣時間，把不含焦油的半水煤氣送入系統。雖延長了下吹制氣時間，但不用擔心火層難以控制，可采用減少下吹蒸汽流量的辦法來解決。主要的制氣時間是下吹階段，煤氣有效成分高，氣體質量穩定，氧化層集中。由于下吹制氣時間的延長，爐箅受下吹階段高溫煤氣的影響，溫度會上升，但只要我們控制好灰渣層的厚度，在200～300mm，就可保護爐箅不被損壞（爐箅高可以承受450℃），帶入系統的焦油可采用靜電除焦油器捕捉消除。
五、煙煤制氣工藝的設備配制和改造
為了使煙煤制氣工藝發揮出更好的效果，生產設備也需要添置或改造一些。1、首先要考慮環保問題。沒有吹風氣回收的企業，好按生產能力新上一套，將吹風階段煙煤揮發出的焦油和黃煙，送入吹風氣回收系統中燃燒，達到不污染環境，并副產蒸汽降低消耗，一般一年即可收回余熱回收系統的投資；2、按煤氣大流量，新上一至兩臺蜂窩式靜電除焦油器，將帶入系統的灰塵和焦油徹底除掉，確保后系統設備運行正常及化工溶液不被污染；3、由于下吹制氣時間延長，煤氣帶入系統的顯熱增多，不利于夏季煤氣的降溫，可改造工藝管道將下行煤氣改進廢熱鍋爐進行換熱降低煤氣溫度，副產蒸汽降低消耗；4、為了更好的的使煤氣溫度降至常溫，可將洗氣箱和洗氣塔改造成二合一塔，將洗氣箱體升高3～4m，加水裝置改為上噴淋式，煤氣入口水封高度不變。這樣既可初步洗滌煤氣中的灰塵和焦油，又起安全水封作用；5、將洗氣箱六瓣分布器內六條空心筋改為實芯，由原高度降至250mm，這樣消除了進口彎頭的夾角，避免了夾角的集灰，減小單爐煤氣外送的阻力；6、爐子高徑比也是高產低耗的關鍵，由于型煤與山西塊煤的比重不同，型煤的堆積分布、通氣性能要比山西塊煤好，操作中盡可能的提高炭層，有利于提高料層的蓄熱能力。有條件時盡可能的將煤氣爐的高徑比進行改造，也可將原煤氣爐側出口封死，在爐子頂部一側開孔將煤氣出口引至爐上，再用一彎頭引出和上氣道相連，這樣提高了爐膛高度增加有效料層厚度，可以增加風壓和風量，避免炭層吹翻，同時消除煤氣爐側出口氣體偏流的因素，使氣化條件改善，燃燒更完全，降低灰渣殘碳；7、高徑比合理后可選用排灰角度大、破渣能力強、排灰能力好的型煤專用爐箅。
六、制作型煤的煤種
可采用低揮發分的貧瘦煤，揮發分在15%～19%，也可采用民用無煙粉煤摻高揮發分煙煤配制，將揮發分控制在15%～19%。固定碳盡可能高于65%以上，灰分控制在18%以下，硫分控制在0.6%以下，在我國這樣的煤種分布較廣，是制作型煤的好原料。
七、型煤的制作工藝
用5×5mm篩孔的振動篩，將粉煤篩分，除去矸石雜物。經皮帶輸送機送至攪拌機，按定量加入干粉粘合劑攪拌均勻，然后按定量加入液體粘合劑，充分攪拌均勻，水分控制在10%（夏季控制在12%左右），經皮帶輸送至對輥型煤成型機。型煤成型后裝車推至煤場晾曬（如有吹風氣烘干窯可采用流水線的方式連續生產），冬季生產出的型煤要注意防凍。固化后的型煤可露天堆放，不怕寒冷，但不能是濕球，一旦煤球潮濕還是會被凍裂的。夏季制作的型煤，只要固化后它不怕日曬雨淋，很好儲存和管理。冬季制作型煤成球率低，可在粘合劑中按一定比例加入少量淀粉。
八、制作型煤的主要設備和場地
設計生產能力配置可根據產量而定，按每天260t型煤設計，需用30或50型鏟車一部，堆放粉煤場地一處，搭建型煤制作大棚一座300m2，晾曬型煤場地一處（如有吹風氣烘干窯可連續生產）。制作型煤的主要設備有粉煤固定斗一個，兩條皮帶輸送機，一臺振動篩，液體粘合劑儲罐一個，干粉粘合劑儲存庫房一間，三臺攪拌機，兩臺15t/h球狀對輥型煤機。如采用吹風氣烘干，可建立式烘干窯一座，上進下出自行排球式，減少機械投入和設備維護及晾曬場地，不受環境的影響，一年四季均可連續生產。
九、型煤生產成本及規格
每噸型煤需加入干粉粘合劑100kg，液體粘合劑50kg，型煤的生產成本在35～40元左右，包括水電及人工費。型煤的規格可根據各化工企業煤氣爐的型號自行選擇，筆者認為Φ2600～Φ2800mm爐應選型煤在60～75mm大小較為合適，Φ3000～Φ3600mm爐應選型煤在70～85mm大小的較為合適，因為型煤單球重量較焦炭和山西塊煤輕。
