阳煤丰喜肥业(集团)有限责任公司临猗分公司从2012年5月1日起开始试烧采用由阳泉块煤和阳泉粒煤筛出的煤末制取的煤棒。针对煤棒灰分大、固定碳低、灰熔点低等状况,进行了多次试烧并取得成功,实现了节能降耗。
由于煤棒透气性比较好,如果吹风时间长或风压过高,会造成造气炉炉面温度偏高,粉煤量增多;严重时,还会堵塞设备,造成系统阻力增加,显热损失大;当气化层温度达到灰熔点时,炭层容易结疤、结块。如果风压过低,会造成造气炉炉温难以提高,炉况波动大,炉渣中残碳量多、消耗高。为此,将3#风机的风压由原29 kPa降至19~21 kPa;吹风时间由原37~38 s改为33~34 s。改进后,带出物明显减少,制气时间增加,炉况比较稳定,风机日用电量减少了2 000 kW·h,则年可节约电费20万元,降低了合成氨生产成本。
由于煤棒的特性,若炭层控制过高,会影响吹风强度,气化层温度难以提高;若炭层控制过低,易被吹翻,且造成含氧量高,影响生产。为此,结合实际情况,将空程高度由原2.6 m改为2.8~3.0 m,相应降低了有效炭层。
经过不断摸索,把上行煤气温度由原320 ℃降至280~300 ℃,下行煤气温度控制在200~250 ℃,造气炉运行稳定。入炉蒸汽压力控制在0.07 MPa(表压),由于蒸汽压力波动幅度较大,将蒸汽自调阀的位置由缓冲罐进口管改到缓冲罐中上部后,蒸汽压力波动幅度减小。
由于煤棒进入高温区后破碎率高,造成气化剂通过此段时阻力较大,易引起气化剂分布不均,带出物会增多。为此,通过采用增大上、下吹蒸汽用量来稳定气化层位置,防止气化层位置改变而影响炉况。
如果炉条机转速过快,会造成火层下移、炉渣中残碳量高、塌炭现象严重、烧坏灰犁等;如果炉条机转速过慢,会使灰层增厚、气化层上移;为此,应严格控制灰仓温度,并根据灰仓温度调节炉条机转速。目前,炉条机转速控制在500~600 r/min,炉况相对稳定。另外,将出灰口保护条由原来的240 mm增高至300 mm。改造后,炉况稳定。
目前,半水煤气中CO2和CO的体积分数分别控制在 9.5%和28.5%,有利于造气炉的稳定运行。