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用户使用压球机粘结剂煤球生产及烧用经济性分

发布时间:2018-04-25 11:48| 浏览: |来源: 新火彩票平台

用户为中型氮肥企业,其中造气车间有煤气炉13台,炉膛直径均为3m,日产总氨560t,年生产能力达180kt。为节能降耗,降低吨氨煤耗,开辟多渠道、多样式的气化原料路线,用户开始试生产并烧用粘结剂型煤压球机煤球,在中氮企业用户是较早生产并烧用粘结剂煤球的。
粘结剂煤球是指通过在煤末中加入不同的粘结剂,在30MPa以上压力下经过煤球机压制成球,煤球具有一定的强度。因其生产流程简单,现提供这种技术的单位不少,用户采用的是某学院的粘结剂技术。
1用户粘结剂煤球生产概况
整套装置的设计能力为8t/h,于2002年7月14日开始试生产,到现在已经生产出3000t以上,工艺流程如下:
1.2粘结剂煤球性能
经过一段时间的生产,用户煤粉压球机生产的粘结剂煤球基本上达到一次成球率98%,破碎率控制在12左右%,跌落强度为82.3%。冷球强度大于5kg,烘干后煤球强度大于6Okg。
粘结剂煤球成分、化学活性如下,与块煤比较见从以上数据可以看出,粘结剂煤球的化学活性、热稳定性、灰熔点、固定碳含量要弱于块煤,但基本上符合固定床煤气炉中气化反应条件。
2粘结剂煤球生产成本
根据统计计算,生产粘结剂煤球消耗如下
(以每天运转22小时计):
电耗150kw·h/h,月耗费2.47万元;烟煤消耗8t/d,月耗费6.7万元;
粘结剂A每月耗费4.86万元;粘结剂B每月耗费5.5万元;人工成本每月2.4万元;折旧每月2万元;检修费每月2万元。
以每月生产3000t粘结剂煤球为例,制3000t粘结剂煤球要2760t煤末,煤末价格为295元/t,每生产1t粘结剂煤球的成本为381.4元,比煤末价格上升了86元左右。
3粘结剂煤球气化试验
在进行气化试验时,我们借鉴了其他厂的经验,采用粘结剂煤球与块煤按1:3的比例掺烧,并选取操作弹性较大的煤气炉做试验,时间为两个星期。从试烧情况来看,效果不是很好,系统阻力大,带出物多,灰渣返炭量高,炉面温度不易控制,操作不太稳定,分析原因为粘结剂煤球与块煤粒度、结构不一样,各自的操作条件有差异,于是决定进行单烧试验。
3.1单烧试验操作条件
针对粘结剂煤球与块煤掺烧不理想的实际情况,我们决定采用单烧,还是用6#炉,不过这次在自动加焦机上装了一个条筛,以减少入炉的煤末率。操作条件设定如下:一次风负荷15000m。/h(实际上一次风阀门基本全开)
二次风停用
上吹蒸汽6.5t/h
下吹蒸汽6.5t/h
上吹氮气3500m。/h
下吹氮气停用
煤气炉出口温度≤400C
炉下温度330C左右
炭层高度控制在出口三块砖以下整个循环时间为150S,原因是粘结剂煤球粒度均匀、灰分大,为典型的劣质原料。将吹风时间控制在37S,一次风量也改为15000m3/h,实现弱风长吹。从热量平衡、气化层稳定的角度,时间分配在上吹阶段比块煤炉增加了1S,一般来说对于劣质原料,上吹an-次上吹的时间比下吹的值约为1,故取下吹的时间为55S。上下吹蒸气量视灰渣返炭量调节,上下吹CO的含量控制在109,6以下,尽量提高气化层的热量。在不引起吹翻的情况下尽量降低炭层高度,以减少床层阻力。
3.2单烧数据及结果
6炉试烧前后气体成分(%)如下,其他数据对比。从现场情况与分析数据来看,单烧情况比较理想,操作上基本稳定。
3.3存在的问题粘结剂煤球耐磨性较差,在用户长距离天车及皮带运输过程中损耗不小,并且在3m煤气炉中烧用,炉上带出物较多,引起消耗上升,环境质量下降。
3.4烧粘结剂煤球与烧块煤的经济对比扣除因阀门动作滞后影响,6#炉试烧粘结剂煤球前(烧块煤时)产气量约为9000m3/h。试烧后单炉产气量约为5200m3/h。两相比较,可知试烧后单炉产气量下降较大,这与我们一次风量较小有关。
根据统计,用户造气车间6#炉每小时24个循环,烧块煤时每循环加煤25S,每小时大约加3640kg;烧粘结剂煤球时每循环加煤20S,每小时大约加2658kg。因此,块煤3.64t产9000m3气,粘结剂煤球2.658t产5200m3气。每月制粘结剂煤球3000t,则相当于块煤2373.7t。
原煤价格为430元/t,原煤中煤末为15%/6,煤末价格为295元/t,则块煤的价格为453.8元/t。烧用粘结剂煤球每月可省107.72万元,而粘结剂煤球每月生产成本为107.33万元,两者基本持平。
4结论
用户粘结剂煤球生产基本正常,通过摸索,可以在直径3m煤气炉上烧用煤球,而且从经济效益的角度来说,粘结剂煤球可以作为气化原料。当然粘结剂煤球在生产烧用过程中也存在着耐磨性差、损耗高,炉上带出物多、消耗升高、环境质量下降等问题,在目前用户煤末与块煤差价很小的情况下,生产烧用粘结剂煤球成本与块煤基本持平。综合来看,粘结剂煤球机不失为一种缓解块煤紧张时的替代气化原料。


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