水煤气型两段炉用焦炭制气的探讨

1、精品文档 水煤气型两段炉用焦炭制气的探讨 第21卷第1期煤气与热力 文章编号：1000 4416(2001)01 003302 33 水煤气型两段炉用焦炭制气的探讨 赵茂祥 (上海安亭煤气厂，上海201814) 摘要:对两段妒使用烟煤和焦炭为原料作了经济技术比较，在生产负 荷严重不足时.使用 焦炭可以提高气化效率 25%提高经济效益14%降低操作难度，减少 环境污染. 关键词:两段炉；生产负荷；气化效率 中图分类号：TQ.-,462文献标识码:B l引言 我厂的水煤气型两段炉原以烟煤为原料.刚投 产时由于用户远未达到设计规模，生产负荷严重不 足，一台直径3.3m的两段炉可日产8万r盯煤气， 而

2、实际用户每日只需12万煤气，生产负荷不 足25%,因而也就无法正常启用与之相匹配的增热 器,固定器,燃烧室,电捕焦油器等辅助设备+导致废 气后系统和煤气后系统有较多的焦油沥青质沉积， 致使煤气阻力增加，设备管道堵塞，大量的挥发分和 焦油得不到有效的回收，既浪费了大量资源又严重 污染环境 我们借鉴有关r的经验,在生产负荷严重不足 的情况下,使用焦炭作为原料，解决了用烟煤为原料 存在的问题.投产多年来两段炉系统处于良好状 态,各项消耗指标比用烟煤均有较大幅度的下降，气 化效率明显提高. 2技术分析 原设计烟煤在干馏段内停留时间约为 16h,而 实际每EI开炉生产不足8h,烟煤从7m高的干馏段 下降

3、到约3.5m处，根据干馏段底部温度和温度梯 度计算，此处炭化室中心温度约200C ,烟煤的热 分解难以进行，仅预热和干燥，只有炭化室边缘的烟 煤稍有热分解.转入闷炉状态后，由于气化段和干 馏段隔墙温度较高，炭化室边缘的烟煤还在进一步 提高温度而受热分解，但是终因支持其热分解的热 量是靠降低导热体的温度米实现，随着温度降低热 分解也就停止了，使烟煤的热分解很少.闷炉16h 后，生产继续进行，处在干馏段中部的烟煤继续下 移,由于烟煤的传热系数较低，受热时间较短，温度 虽有提高,但不足以使烟煤有较高程度的热分解.进 人气化段的绝大部分是没有经过热分解的烟煤.导 致大量的挥发分从吹风气中带出，焦油沥青

4、质在废 气后系统中沉积，气化效率低一 利用降低小时产气量，延长每日开炉时间.可以 增加烟煤在于馏段内停留和受热的时间，从而提高 烟煤的热分解程度，但是将正常产气量35O0m3/h 减少到800m/h其工艺参数的匹配，炉况的控制非 常困难,单位产气量的热损失及水，电，动力煤的消 耗成倍增加.在技术上和经济上都是不可取的 采用闷炉时自然对流通风的方法，提高炉内温 度,可以提供干馏段烟煤热分解所需热量，但是由于 原设计中没有考虑闷炉时自然对流通风时干馏煤气 的收集,故无法实施回收，只能从烟囱放散.而且这 种自然对流通风可使气化段氧化层的局部温度提高 至灰熔点以上，隔墙传给焦炭，使吹风气温度降至400

5、C .600 C左右的上吹煤气经过于馏段焦炭层出炉顶时，温 度降至100C左右.下吹蒸汽经过除尘器及干馏段 废气通道使蒸汽过热至400C左右进人气化段干 馏段实际上成为焦炭的预热段和蒸汽的过热段，能 充分回收热能.上，下吹收集器和问冷器的循环冷 却水可较长时问闭路循环，极大地改善了两段炉系 统的环境状况，减轻了对环境的污染焦炭的灰熔 点比烟煤高200C左右，使用焦炭后可提高氧化层 温度,从而提高蒸汽分解率和煤气质量降低蒸汽消 耗焦炭的热稳定性比烟煤高得多，因此气化段和 干馏段内气体流动阻力下降，可以有效地提高风量 和蒸汽量,使产气量由3500/h提高到4500/ h,水电消耗指标明显下降 统计

6、数据表明，在生产负荷严重不足时，用烟煤 为原料,气化效率为44.4%;而用焦炭为原料.气化 效率为59.2%.用焦炭比用烟煤提高气化效率25 % 3经济分析 以1999年初的原料，动力价格及消耗指标为依 据,计算出的生产I万煤气的费用见表1.生产 1万热值为I463忸/的煤气，用焦炭和烟煤 两种不同工艺的原材料费用分别为 6546元/万 和7626元/万m.原料费用下降14% 4结果与讨论 (1)水煤气型两段炉用焦炭作为原料在生产 负荷严重不足时是一种改善生产状况的应急措施 ， 可以解决在工艺上和技术上难以解决的许多问题 . 旦生产负荷接近设计负荷时应改为烟煤作为原 料,才能充体现水煤气型两段

7、炉的优势. （2）设计单位在水煤气型两段炉的设计时应 考虑闷炉过程中干馏煤气的回收问题，确保在生产 负荷严重不足时，防止烟煤在气化段中热分解而被 吹风气带走大量的挥发分 表1原材料费用比较表 蝈煤II艺焦炭工艺 项目单价捎耗金额消耗金额 （万】）【兀）（t/万m）【兀1 蝈煤 40.元/18693476 一焦炭 500 兀/t6063030 LPC20007/【095190.1122 乂 J动力煤36.兀/【23跎8I4504 电 06 元/k20 x）k 矶 I2001200k720 木l85元】加m5093 台计 76266547 注:laG中雨丁烷之比3:7;动力煤热值25l2皿/kg

8、参考文献 1华东化T学院煤化工教研组 工学院出版社,1980. 2华东化工学院煤化T教研组 院出版桂1980. 气化T艺学M上海：华东化 煤化学M:悔:华东化工学 3:尹德春.朱吉杰关于两段炉单炉生卢的探I寸I煤气与热 力.998.18(4,: 415 OnGasMakingwithCokeinTwstageWaterGasGe nerator ZAOMao (Sha nghaiA ntin gGasCompa ny, xmng Sha nghai201814,Ch/na) Abstract:Thispapercomparessoftcoala ndcokeus in gi ngasmaki ngin twostagewatergasge neratori necono mya nd tech niq ueUs in gcoke notonlyin creasesthegasificati on efficie ncy by25perce ntan dec ono micbe nefitby14perce ntbut alsodecreasestheoperat in gdifficult,a ndem.ir onmen talpollutio n whe ntheproductio nloadisseriouslyi nsufficie nt