关于两段炉单炉生产的探讨是嘛
关于两段炉单炉生产的探讨*
中图分类号 TU996 TQ5481 前 言 我厂用直径3.3米两段式水煤气炉生产煤气,该炉炉型的特点是投资少,占地面积小,工艺流程短,操作简单方便,环境保护好,比较适用于中小城市的煤气化和作为大城市的调峰气源。
我厂有三台套两段炉,每台的生产能力(60~80) km3/d。市煤气用户只有2万余户,日用气量只有30 km3/d,两段炉长时间处在焖炉状态,必然造成增热器、燃烧室温度下降较多,致使鼓风废气再进入该设备时,在其燃点以下而不能燃烧,甚至可能酿成爆炸事故,造成生产设施的损坏及废热锅炉火管的阻塞而导致停产,这样也就没有足够的工艺蒸汽来满足生产的需要。制气就必须依靠两台快装锅炉供应蒸汽,造成很大的浪费,制气系统的热效率和气化率大大降低。制气耗块煤1.25t/km3煤气,锅炉耗燃料煤0.6t/km3煤气。对单炉生产进行技术改造,降低能源消耗,提高制气热效率和气化率有着重要意义。2 工艺过程概述 从工艺设基本上1摔即碎计角度考虑,三台套气化炉并列运行,各种工艺技术参数最为经济,其工艺流程如图1所示。两段炉气化为间歇式制气方式,一个循环四分钟,下面简略介绍一下主要几个阶段的工艺流程图1 DN3.3米两段炉工艺流程 (1) 鼓风阶段:空气通过炉栅吹入气化炉,在料层中提供能量,生产低热值鼓风废气,沿干馏段的火道对燃料煤进行间接加热,经旋风除尘器、增热器、固定器,并在增热器的顶部通入二次风,使其中的部分可燃组分燃烧,热量积蓄在格子砖内部,然后废气进入燃烧室,再通入三次风,完全烧掉废气中的可燃组不利于长时间保存分,燃烧的废气经废热锅炉回收热量后排入大气。废热锅炉产生的蒸汽供制气过程使用。
(2) 上吹制气:工艺蒸汽经气化炉底部引入,进入反应层与炽热的焦碳反应生成水煤气,水煤气由炭化室经顶部导出,经上吹收集器送入净化系统。
(3) 下吹制气:工艺蒸汽由固定器顶部引入,使之逆向通过固定器和增热器,在其中饱和蒸汽过热,再通过旋风除尘器,由气化炉上部干馏段的火道向下进入气化炉的反应层,生成的水煤气由底部出口导出,经下吹收集器送入后续净化系统。
另外制气过程中的一吹净和二吹净是两个辅助过程,是提高煤气质量和保证安全的,在此不加赘述。
在三台炉的并列运行过程中(燃烧室、废热锅炉是公用设备),三台套炉组在一个周期中要交错运行,这样可以保证废热锅炉随时都可以工作,随时可以生产足量的蒸汽,在蒸汽蓄能器中平衡后用于工艺生产用,这样可以最大限度地提高制气炉的热效率,同样气化率也大大提高。3 单炉生产的解决措施 我们认为在单炉生产过程中,设法利用鼓风废气让其在增热器、燃烧室中燃烧,是解决单炉生产节能降耗的好办法。采用回流煤气配以相应的空气(可用阀门调节达到最佳燃烧条件)通入增热器、固定器,在其中安装常明火炬,在焖炉时可以调整其温度到600~700 ℃之间,这样就可以保证在单炉生产的情况下,增热器、固定器、燃烧室的正常运行,大大提高了生产的热效率和气化率,节省能源。常燃火炬见图2。
表1是我厂1995年1~12月份原料煤的耗用情况(点长明火炬后)。表1 1995年各月原料煤耗用表项 目一二三四五六七八九十十一十二产气量m制气煤t锅炉煤我们应当积极回收废旧塑料并制成打印材料tkm3煤气
耗块煤1.031.021.021.00.98 1.00.970.990.980.971.011.02km3煤气
耗燃料煤0.300.310.240.200.180.180.170.190.210.200.280.30 根据表1数据可知,耗块煤1.0 t/km3煤气,耗图片来源:danimerscientific燃料煤0.23 t/km3煤气,显然,在点燃常明火炬后可节省大量的能源。图3给出产气量的变化与所耗原料的关系。 图2 常明火炬图图3 不同产气量与综合耗煤的关系 由此可见,随着产气量的增加,两者的综合耗煤数的差距很大。也就是说,点燃长明火炬后,可以大大降低煤的单耗,节省大量的资金和能源,因此对DN3.3米两段式水煤气炉单炉运行进行工艺技术改造是非常有必要的,亦是可行的。
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