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型煤壓球機生產線工藝在我廠的技術實踐

發布時間:2018-05-03 09:15| 瀏覽: |來源: 新聞中心

1 型煤壓球機成型技術的應用現狀 
    型煤壓球機成型技術在國內的小型氮肥企業應用推廣較早,目前已投用或正在建設型煤工程的小氮肥企業就有上百家,集中于湖南、湖北、山東等省,并取得較好的經濟和社會效益,在中型氮肥企業則相對較少。目前在中氮廠已建成并具有相當規模的型煤裝置有:湖南資氮、江西二化、湖北宜化、廣西柳化等。 
1.1 常見的型煤生產工藝及存在問題 
    當前,應用于國內中小氮肥企業合成氨生產裝置的常用型煤工藝主要有:腐植酸鈉煤棒、腐植酸鈉煤球、清水煤棒、石灰碳化煤球、生物質煤球等。其中腐植酸鈉煤棒工藝以其過硬的型煤品質和良好的理化特性,在湖南、湖北等省的小氮肥企業得到了較大范圍的推廣。 
經過國內煤氣化工工程技術人員的長期努力,粉煤壓球機成型技術在生產和技術實踐方面都積累了豐富的制作與使用經驗,這對型煤工藝在中小氮肥企業的推廣應用起到了很大的促進作用。但型煤技術自身存在的一些問題,如型煤與塊煤相比固定碳含量有所降低,機械強度低,熱穩定性較差,單爐發氣量不高,成品自然干燥時間長,成品運輸破碎率高等,一時仍難以徹底解決。 
1.2粉煤壓球機成型技術應用推廣的現實意義 
    型煤制氣工藝適合在投資不大,短期見效,對原料煤價格、來源較敏感的中小型氮肥企業推廣應用。首先,利用粉煤制成型煤部份或完全替代優質無煙塊煤制取半水煤氣,可顯著降低合成氨生產中原料煤的成本,提高企業經濟效益。按當前的煤炭市場行情,用粉煤制成型煤的原材料成本只相當于無煙塊煤成本的70左右。其次,中氮廠購進的無煙塊煤經破碎、篩分后,產生約為1O ~3O%的粉煤用于制成型煤也是合理利用進廠原料煤開展節能降耗的好辦法。當然,粉煤壓球機成型技術也有規模化效應,規模越大,效益越明顯。 
    型煤壓球機成型技術是合理利用煤炭資源,解決當前國內氮肥行業使用的優質無煙塊煤資源有限,供應量趨緊,易受遠距離運輸條件影響和價格持續上揚等嚴峻局面的有效辦法。建議國內的中小氮肥企業在廣泛調查研究的基礎上,根據本廠實際情況投資建設型煤裝置。
2 型煤壓球機工程工藝設計 
2.1 工藝設計技術方案探討 
國內中小氮肥行業應用較多的型煤種類有棒狀型煤(簡稱煤棒,下同)和煤球。下面所提及的型煤工藝指的是柳州化工股份有限公司合成氨廠采用的腐植酸鈉煤棒機生產線。中小氮肥行業建設型煤裝置有兩種思路:一是部份煤氣發生爐燒型煤,利用大中塊煤篩分下來的少量碎煤或粉煤制成型煤;二是所有的煤氣發生爐燒型煤,只購進粉煤,全部制成型煤。 
我公司采用的是前一個方案。 
2.2型煤工藝設計 
2.2.1工藝設計工況 
在開展型煤工程設計前,應當收集和分析本廠可能得到的粉煤種類、數量及其理化特性。我廠利用山西晉城優質無煙塊煤篩分下來的粉煤作為型煤制作的基本原料。山西粉煤的含碳量、含硫量、熱穩定性等指標均符合粉煤壓球機成型要求,但由于其粘性弱,揮發性組分含量低,所以我們加入一定量的粘性煤與之混合使用。 
目前國內的煤棒機、煤球機配套生產線單系列粉煤處理能力大多為3~10萬t·a一。我廠采用的型煤生產線粉煤處理能力為10萬t/a。其它公用工程如供水、供汽、供電均無特殊要求,可按本廠實際情況選用。 
2.2.2型煤基本工藝流程 
大多數粉煤壓球機成型工藝的生產流程十分相似,也比較簡單。無煙粉煤和粘性煤預混均勻后由電動抓斗橋式起重機抓料,經帶式輸送機進入籠式破碎機破碎,再通過帶式輸送機輸送至雙軸螺旋攪拌機同腐植酸鈉粘結劑溶液充分攪拌混合,然后轉運至堆漚庫。在堆漚庫堆漚24 h以上,使腐植酸鈉充分滲透到粉煤中去。用電動抓斗橋式起重機經上料斗輸送至單軸螺旋攪拌機,二次攪拌混合后進人粉煤螺旋擠壓成型機擠壓成棒狀煤條,再經帶式輸送機輸送至型煤立式干燥爐干燥,干燥后咱勺型煤成品可通過塊煤輸煤系統進入煤氣發生爐制取半水煤氣。我廠采用的煤棒生產工藝流程。
2.2.3裝置布置 
必須因地制宜布置型煤裝置,盡可能使型煤裝置布置在距離原料粉煤堆場和煤氣發生爐輸煤系統(皮帶輸送方式)或造氣車間主廠房吊裝孔(料斗輸送方式)都比較近的現場區域。盡可能采用聯合布置方式,利用原料上料、轉運和加工設備之間的空間差布置設備,并通過電動抓斗橋式起重機和帶式輸送機配合使用實現固體物料運輸的生產過程自動化。聯合布置方式既節約場地,又減少物料運輸提升、轉運過程中的大量動力消耗。我們選定的是靠近原料煤庫,型煤干燥成品靠近塊煤輸送皮帶的一個相對狹長的區域,裝置總體布局自西向東按流程布置,設備緊湊,簡約流暢。 
2.2.4設備選型 
2.2.4.1型煤生產線
目前國內有多家成套供應粉煤壓球機成型生產線的設備生產廠,這些單系列型煤生產線一般為粉煤處理能力3-10萬t/a。粉煤壓球機成型生產線包括的設備有:籠式破碎機、直線振動篩、雙軸螺旋攪拌機、粘結劑攪拌桶、單軸螺旋攪拌機、粉煤壓球機擠壓成型機(1臺粉煤壓球機擠壓成型機需配備1臺臥式雙軸攪拌機)。型煤生產線設備之間的物料轉運通過帶式輸送機實現。當前國內型煤生產線所使用的設備尚無統一的設備規格、型號和相關的國家標準。根據用戶所需的設備生產能力由設備生產廠成套供應是相對簡便的做法。當然也可以作合理計算后分別購置。 
2.2.4.2煤泥烘干機
煤泥烘干方式有自然干燥和熱風強制干燥兩種。自然干燥可節省大型干燥設備的投資費,通過制作一定數量的簡易型煤風干斗車轉運,利用自然風干燥。但自然干燥烘干時間長,占場地比較大,且易受陰濕天氣影響。煤泥烘干機約需要增加30~50萬元的干燥設備投資費,但其干燥時間短,效率高,占地少。熱風干燥后的型煤成品機械強度顯著增大,烘干可使型煤的含水量由1O%~14%降低至2%~5%。 由于我廠地處南方多雨區,型煤自然干燥易受陰濕天氣影響,進而影響到制氣生產。經過一段時間試車后,我們決定引入熱風干燥設備。煤泥烘干機有兩種型式:臥式煤泥烘干機和立式煤泥烘干機。我廠采用的是煤泥烘干機。該爐為國內某設備生產廠近年開發的較先進的型煤烘干機設備。立式型煤烘干機爐克服了臥式型煤干燥爐占地大,內件維修頻繁等諸多缺點,具有占地少,連續運行,免維護,操作簡單,煤耗、電耗少等諸多優點。連同熱風爐、引風機、加料裝置等附屬設備在內,立式型煤干燥爐同臥式型煤干燥爐的投資費用相近。 
2.2.4.3型煤專用爐篦 
型煤專用爐篦針對型煤所采用的原料粉煤的物理化學特性及型煤氣化所需要的風壓、風量、型煤粒度大小作了特殊的布風設計,并根據型煤氣化操作實踐經驗作了許多改進,建議以型煤為氣化原料的煤氣發生爐使用型煤專用爐篦。 
2.2.5機械化運輸工藝設計 
在著手進行原料、半成品和成品運輸方案設計時,我們一改過去多數小氮肥企業型煤裝置通常采用的人工上料、人工堆垛、手推車干燥的固體物料儲運方案,引入一臺電動抓斗橋式起重機承擔較為繁重的無煙粉煤和粘性煤的預混、上料、取料、轉庫等任務。再用四臺帶式輸送機、兩個上料斗與之配合使用,可以實現物料全程機械化運輸。  
在我廠的后期型煤干燥系統改造時,我們還設計從粉煤擠壓成型機制成型煤半成品后直接經帶式輸送機進入型煤立式烘干機,實現連續干燥,連續出料。型煤干燥后經塊煤輸送系統的帶式輸送機上料,并從給料煤倉加料到煤氣發生爐。這樣全程采用機械運輸方式的固體物料輸送工藝設計方案在國內型煤裝置中是不多見的。 
3 小結 
(1)型煤的制作質量和型煤的制氣操作指標控制,是型煤工程投運成功與否的關鍵所在。 
(2)型煤的質量控制對爐內工況、單爐發氣量影響很大。必須對型煤制作及煤氣發生爐操作人員作必要的崗位操作技能培訓。腐植酸鈉粘結劑制劑、型煤成品干燥爐及煤氣發生爐操作等工序都需要進行系統的操作人員培訓。 
(3)對制作型煤的原料粉煤的質量要求,一般地,我們使用固定碳含量高于65%,硫含量較低的無煙塊煤篩分下來的粉煤或小粒煤作為基本原料。如果采用的是粘結性不好,揮發成分含量低的煤種,最好配人一定量的粘性煤并充分混合。通過分析配比后的粉煤的理化特性進行合理配比,既要保證成型后型煤的固定碳含量,又要保證其良好的粘結特性和化學活性。為保證籠式破碎機的安全可靠運行,要求原料煤粒度均勻,篩去大塊煤,去除鐵塊和難以破碎的煤矸石,含水量控制在8%以內,否則與腐植酸鈉溶液混合后粉煤含水量會超標。粉碎后的粉煤粒度要求≤3 mm。粉煤粒度過大或粒度不均都可能降低型煤成品的機械強度。 
(4)粘結劑的制作質量是型煤質量控制的關鍵一步,一般要求用于提取粘結劑的褐煤中腐植酸含量高于25% ,褐煤消耗量約為原料粉煤的4%,加堿量約為原料粉煤的0.1%。粘結劑量小、攪拌不均勻、堆漚時間短都使粘結劑無法均勻、充分地滲透到粉煤中去。堆漚時間一般為24h,堆漚后的粉煤含水量對粉煤壓球機成型后的機械強度也是有影響的,我們控制堆漚后的粉煤含水量約為1O%~12%。我廠采用的是自制的腐植酸鈉型煤粘結劑。當前國內也有不少生產各種類型型煤粘結劑的專業生產廠家和科研機構。他們所提供的部份商品性型煤粘結劑使用簡便,還能降低型煤原料粉煤和其它輔助原料消耗,提高氣化效率,減少爐渣殘炭和更穩定的型煤機械強度,某些復合型商品粘結劑甚至還具 
有固硫、降粘、改性等特殊效果。建議具備條件的中氮廠在建設型煤裝置時盡可能采用商品粘結劑。 
(5)入爐煤質量問題。切忌將粉化了的或帶粉的型煤進入汽化爐。粉化了的型煤只能返回成型工序再加工。 
型煤制氣時,應適當調整循環周期中各階段的時間分配。這是因為型煤的含水量高,吹風階段由于水分蒸發,爐溫上升慢,因而吹風階段所需時間要相應加長。 
型煤在不同規格的煤氣發生爐和不同的生產負荷下的工藝操作條件,比如加碳量、蒸汽量、空氣量、碳層溫度等同塊煤制氣相比是有所不同的,需要在具體生產實踐中調整、改進并優化。(6)造氣型煤在小規格煤氣發生爐(包括φ2260、φ2400、φ2600)上使用是十分成功的。但型煤在大規格煤氣發生爐(包括φ3000、φ3300等)上的應用還有待進一步完善。大規格爐型燒型煤存在著單爐發氣量不足,爐渣殘炭高等等問題。在試燒型煤進行人工加碳時,需注意規格不同的煤氣發生爐加碳量是顯著不同的。
參考上一篇:利用礦粉壓球機大力提升礦產資源利用率http://www.myhawg.com/news/1961.html本文來源于博金壓球機http://www.myhawg.com,這是本公司的主打產品,點擊會直接進入這個網站的內頁,有更詳細內容。 歡迎轉載!轉載請注明。

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