合成氨厂煤气炉试烧贵州金沙水洗煤小结

全 金

（广西鹿寨化肥有限责任公司，广西鹿寨 545624）

我公司合成氨厂设计年产量为60kt，净化、合成系统具备80kt／a生产能力。装置2000年投产，现有φ3.2m炉5台，中氮流程，单炉设燃烧室、废热锅炉、洗气箱。2003年以来，煤气炉一直用贵州普通块煤，单炉日产液氨约55t，入炉煤耗偏高，吨氨耗煤历年平均1.61t左右。为提高合成氨装置产能，降低液氨生产成本，自2008年12月开始，造气炉试烧贵州优质金沙水洗煤。现将烧用金沙优质煤和普通贵州煤情况作对比小结，供同行参考。

1 原料煤质量对比

（1）金沙水洗煤主要性质特点

灰分 12%～19%，加权平均14.5%

固定碳 76%～80%，加权平均78.25%

全硫 绝大部分在1%以下，少量在1%～2%范围，加权平均0.825%

挥发分 加权平均4.9%

热稳定性 TS＋6大于90.9%

灰熔点 T1≥1 250℃

粒度 均匀，大部分为25～45mm，上料出粉小于10mm的占10.5%左右，机械强度好，有较为规则的物理结构。

（2）原烧用的贵州普通煤主要性质特点

灰分 16%～30%，加权平均22%左右

固定碳 65%～75%，加权平均71%左右

全硫 不稳定，加权平均1.2%左右

挥发分 加权平均4.6%

热稳定性 TS＋6大于85%

灰熔点 T1≥1 200℃

粒度不均匀，在12～300mm波动，小于10mm的粉率占34%左右，机械强度一般，煤矸石多。

两者对比，金沙煤在固定碳、灰熔点、热稳定性、机械强度、含硫等方面均明显优于原贵州煤。

2 试烧金沙煤工艺制定及运行情况

2.1 主要工艺指标

根据金沙煤粒度均匀、灰分低、灰熔点高、机械强度、热稳定性好的特点，制定了高风量（适度提高气汽比）、低炉条转速的制气工艺，煤气炉时间分配如表1。

表1 煤气炉制气时间分配

（1）一次风量较原贵州煤平均提高2km3／h。

（2）同等风量下蒸汽用量较原贵州煤减少0.3t／h左右。

（3）炉条转速小于300r／min。

（4）炉上温度≤420℃（原指标为≤500℃），炉下温度150～250℃（原指标为≤300℃）。

（5）下吹时间较原来增加1～2s，汽气比较原来低0.5左右。

2.2 实际运行情况

（1）炉面温度 中块煤炉控制在380～420℃，小块煤炉控制在300～400℃，较烧普通贵州煤平均下降了50～80℃。

（2）炉下温度 控制在150～260℃，较烧普通贵州煤平均下降了40～100℃。

（3）高负荷运行炉况较为稳定，操作弹性大，极少出现炉面吹翻等炉况恶化现象。

（4）产气量明显增加，平均在12 000m3／h（湿气），单炉平均增加3 000m3／h左右。

（5）半水煤气质量较好，总CO2平均值控制在7.0%左右，较烧普通贵州煤平均下降1%左右。

（6）灰渣量较烧普通贵州煤少了四成，炉条转速正常时为100～250r／min，烧普通贵州煤正常转速为300～500r／min，减慢50%。

（7）残碳下降，平均为15.55%。

主要消耗指标见表2。

表2 试烧金沙水洗煤生产数据分析表

2.3 烧用金沙煤和烧普通贵州煤主要经济指标对比

2.3.1 吨氨实物煤、蒸汽耗对比

2009年1月26日～2月1日全烧金沙煤，吨氨实物煤耗为1.25t，外供过热蒸汽单耗为1.22t。

我公司近几年烧原普通贵州煤，吨氨实物煤耗平均为1.61t，外供过热蒸汽单耗为1.72t，烧贵州金沙煤比烧原普通煤实物煤单耗、外供蒸汽单耗分别降低了0.36t和0.50t。

2.3.2 吨氨入炉煤、蒸汽成本对比

烧金沙水洗煤成本 按金沙煤1 600元／t，平均含粉率为10.52%，金沙粉煤1 100元／t计，则入炉金沙煤价为（1 600－0.105 2×1 100）÷0.894 8＝1 658元，烧金沙煤吨氨入炉煤耗成本为1 658×1.25＝2 073元。

外供蒸汽按120元／t计算，吨氨烧金沙煤蒸汽成本为120×1.22＝146元。

烧贵州普通煤成本 按贵州普通煤1 100元／t，平均含粉率33.47%，粉煤价900元／t计算，入炉贵州普通煤价为（1 200－0.334 7×900）÷0.665 3＝1 350元，则烧普通贵州煤吨氨入炉煤耗成本为1 350×1.61＝2 175元。

外供蒸汽按120元／t计算，吨氨蒸汽成本为120×1.72＝206元。

吨氨烧金沙煤比烧普通贵州煤成本下降

2.4 烧金沙煤出现的问题及解决措施

金沙煤灰分低，在试烧过程中由于负荷大（高风量），操作没有很好适应这种变化，炉条转速把握不好（减得不够狠），导致出现因灰渣层薄漏炭事件（特别是小煤炉容易漏炭）。

解决措施 炉条转速控制在100～250r／min，可适当降低炉下温度提高灰渣层厚度，下灰时间由每班两次改为每班一次。

3 结 语

烧用金沙煤后，炉况稳定，煤气炉产气量提高约25%，单炉日产氨达到80t水平，煤、汽等消耗明显下降，能达到四炉保四机，在不增加煤气炉的情况下现有装置完全可以实现年产液氨80kt以上，合成氨成本将大幅下降，经济效益明显。