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用戶使用壓球機粘結劑煤球生產及燒用經濟性分

發布時間:2018-04-25 11:48| 瀏覽: |來源: 新聞中心

用戶為中型氮肥企業,其中造氣車間有煤氣爐13臺,爐膛直徑均為3m,日產總氨560t,年生產能力達180kt。為節能降耗,降低噸氨煤耗,開辟多渠道、多樣式的氣化原料路線,用戶開始試生產并燒用粘結劑型煤壓球機煤球,在中氮企業用戶是較早生產并燒用粘結劑煤球的。
粘結劑煤球是指通過在煤末中加入不同的粘結劑,在30MPa以上壓力下經過煤球機壓制成球,煤球具有一定的強度。因其生產流程簡單,現提供這種技術的單位不少,用戶采用的是某學院的粘結劑技術。
1用戶粘結劑煤球生產概況
整套裝置的設計能力為8t/h,于2002年7月14日開始試生產,到現在已經生產出3000t以上,工藝流程如下:
1.2粘結劑煤球性能
經過一段時間的生產,用戶煤粉壓球機生產的粘結劑煤球基本上達到一次成球率98%,破碎率控制在12左右%,跌落強度為82.3%。冷球強度大于5kg,烘干后煤球強度大于6Okg。
粘結劑煤球成分、化學活性如下,與塊煤比較見從以上數據可以看出,粘結劑煤球的化學活性、熱穩定性、灰熔點、固定碳含量要弱于塊煤,但基本上符合固定床煤氣爐中氣化反應條件。
2粘結劑煤球生產成本
根據統計計算,生產粘結劑煤球消耗如下
(以每天運轉22小時計):
電耗150kw·h/h,月耗費2.47萬元;煙煤消耗8t/d,月耗費6.7萬元;
粘結劑A每月耗費4.86萬元;粘結劑B每月耗費5.5萬元;人工成本每月2.4萬元;折舊每月2萬元;檢修費每月2萬元。
以每月生產3000t粘結劑煤球為例,制3000t粘結劑煤球要2760t煤末,煤末價格為295元/t,每生產1t粘結劑煤球的成本為381.4元,比煤末價格上升了86元左右。
3粘結劑煤球氣化試驗
在進行氣化試驗時,我們借鑒了其他廠的經驗,采用粘結劑煤球與塊煤按1:3的比例摻燒,并選取操作彈性較大的煤氣爐做試驗,時間為兩個星期。從試燒情況來看,效果不是很好,系統阻力大,帶出物多,灰渣返炭量高,爐面溫度不易控制,操作不太穩定,分析原因為粘結劑煤球與塊煤粒度、結構不一樣,各自的操作條件有差異,于是決定進行單燒試驗。
3.1單燒試驗操作條件
針對粘結劑煤球與塊煤摻燒不理想的實際情況,我們決定采用單燒,還是用6#爐,不過這次在自動加焦機上裝了一個條篩,以減少入爐的煤末率。操作條件設定如下:一次風負荷15000m。/h(實際上一次風閥門基本全開)
二次風停用
上吹蒸汽6.5t/h
下吹蒸汽6.5t/h
上吹氮氣3500m。/h
下吹氮氣停用
煤氣爐出口溫度≤400C
爐下溫度330C左右
炭層高度控制在出口三塊磚以下整個循環時間為150S,原因是粘結劑煤球粒度均勻、灰分大,為典型的劣質原料。將吹風時間控制在37S,一次風量也改為15000m3/h,實現弱風長吹。從熱量平衡、氣化層穩定的角度,時間分配在上吹階段比塊煤爐增加了1S,一般來說對于劣質原料,上吹an-次上吹的時間比下吹的值約為1,故取下吹的時間為55S。上下吹蒸氣量視灰渣返炭量調節,上下吹CO的含量控制在109,6以下,盡量提高氣化層的熱量。在不引起吹翻的情況下盡量降低炭層高度,以減少床層阻力。
3.2單燒數據及結果
6爐試燒前后氣體成分(%)如下,其他數據對比。從現場情況與分析數據來看,單燒情況比較理想,操作上基本穩定。
3.3存在的問題粘結劑煤球耐磨性較差,在用戶長距離天車及皮帶運輸過程中損耗不小,并且在3m煤氣爐中燒用,爐上帶出物較多,引起消耗上升,環境質量下降。
3.4燒粘結劑煤球與燒塊煤的經濟對比扣除因閥門動作滯后影響,6#爐試燒粘結劑煤球前(燒塊煤時)產氣量約為9000m3/h。試燒后單爐產氣量約為5200m3/h。兩相比較,可知試燒后單爐產氣量下降較大,這與我們一次風量較小有關。
根據統計,用戶造氣車間6#爐每小時24個循環,燒塊煤時每循環加煤25S,每小時大約加3640kg;燒粘結劑煤球時每循環加煤20S,每小時大約加2658kg。因此,塊煤3.64t產9000m3氣,粘結劑煤球2.658t產5200m3氣。每月制粘結劑煤球3000t,則相當于塊煤2373.7t。
原煤價格為430元/t,原煤中煤末為15%/6,煤末價格為295元/t,則塊煤的價格為453.8元/t。燒用粘結劑煤球每月可省107.72萬元,而粘結劑煤球每月生產成本為107.33萬元,兩者基本持平。
4結論
用戶粘結劑煤球生產基本正常,通過摸索,可以在直徑3m煤氣爐上燒用煤球,而且從經濟效益的角度來說,粘結劑煤球可以作為氣化原料。當然粘結劑煤球在生產燒用過程中也存在著耐磨性差、損耗高,爐上帶出物多、消耗升高、環境質量下降等問題,在目前用戶煤末與塊煤差價很小的情況下,生產燒用粘結劑煤球成本與塊煤基本持平。綜合來看,粘結劑煤球機不失為一種緩解塊煤緊張時的替代氣化原料。

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