水煤气型两段炉用焦炭制气的探讨

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:10004416(2001)0100330233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:Bl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El开炉生产不足8h,烟煤从7m高的干馏段下降到约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200,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8OOm/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400.600左右的上吹煤气经过于馏段焦炭层出炉顶时,温度降至100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400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200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l万煤气的费用见表l.生产l万热值为l463/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l4%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.一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ll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/t6063030LPc20007/【O9519o.Il22J动力煤36.兀/【23跎8I4504电06元/k20x)k矾l2001200k720木l85元】加m5093台计76266547注:laG中雨丁烷之比3:7;动力煤热值25l2/kg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l煤气与热力.】998.I8(4,:】415OnGasMakingwithCokeinTwostageWaterGasGeneratorZAOMao(ShanghaiAntingGasCompany,xmngShanghai201814,Ch/na)Abstract:ThispapercomparessoftcoalandcokeusingingasmakingintwostagewatergasgeneratorineconomyandtechniqueUsingcokenotonlyincreasesthegasificationefficiencyby25percentandeconomicbenefitby14percentbutalsodecreasestheoperatingdifficult,andem.ironmentalpollutionwhentheproductionloadisseriouslyinsufficie