人工煤棒制气技术的改造总结.docx

1、11小知肥2OQ3年第6期人工煤棒制气技术的改造总结段太寿吕传皎（湖南省冷水江市制我厂417505）随着煤炭市场的变化，多年来我厂在02400煤气发生炉上采用人工煤棒制取半水煤气的应用技术方面积累了一些经验，包括煤棒的加工、气化，设备的改造以及气化过程的程序化控制等方面取得了一些进步，总结如下。1 煤棒加工系统的改进煤棒的加工流程见图lo图1煤棒加工流程1.1原煤的破碎和筛分关于煤的加工粒度对煤棒质量的影响有两种截然不同的观点:一种认为煤的粒度越细越好，以小于1mm为宜；另一种则认为煤的粒度在25mm之间为好。我们认为后一种观点要好一些，这是因为：当煤的粒度越细则煤的比表面积越大，就会导致2个

2、严重的问题：（1）因为比表面积越大越要消耗大贤的粘合剂才能均匀地分布于每一个煤粒的表面，粘合效果才能保证;（2）粘合剂的载体水的用量会较大，从而煤棒的水分也随之增大，不利于制气的气化过程。反之，当其粒度在25mm之间，则能较好地解决上述2个何题。我厂的经验是：（1）煤的粒度小于Imm时，煤棒的水分大于15%;（2）煤的粒度2-5mm时，煤棒的水分小于12%。煤的粒度粗对煤棒机的衬板及叶片的磨损要大一些，但对于制气过程能耗的降低来讲是微不足道的。因此，破碎机和筛分设备的设置应以保证破碎后大部分煤粒的粒度在25mm之间为好。1.2粘合剂及发酵使用何种粘合剂对煤棒质量的作用也是至关重要的。长期以来,

3、我厂都是使用本厂生产的水玻璃作为粘合剂，经验表明这不是一个好的方法。首先因为不经济，另外煤棒的热稳定性较差且由于水玻璃晶体附着在煤粒的表面后，在制气过程中还会严重阻碍气化剂（空气、水蒸气）向煤块内部渗透和碳原子向煤粒外的扩散。因此,水玻璃作为粘合剂不太适合用在煤棒的加工上。近一年来，我们改用腐植酸钠代替水玻璃,上述问题便得到了较好的解决，作为有机质的腐植酸钠除作粘合剂外，本身还可以直接参与煤块的气化过程。另外，为了腐植酸钠溶液能均匀地分布于煤粒表面甚至内部，最大限度地发挥粘合剂的作用，加入腐植酸钠并经过充分搅拌后的粉煤应当有足够的堆放发酵时间，一般以大于24h为宜°在加入的同时，还应

4、确保水分的进入量必须是一次性加够为好，要尽量减少在煤棒机前补加二次水。1.3二次搅拌机的设置每台煤棒机配1台双曲搅拌机是必须的，其目的：（1）保证二次水有一个好的加入位置，方便弥补一次水（粘合剂）加入的不足部分；（2）最大限度地保证二次水的均布；（3）保证煤律水分的稳定。生产过程中要对煤棒水分进行适时监测是十分困难的事，可以根据煤棒机电机电流的变化间接的判断煤棒的含水量，并由此决定二次水景的增减，从而保证煤棒水分的稳定和合格；（4）双曲搅拌机是一种半敞开式设备，即使是带负荷启动时负荷的波动也是很小的，而煤棒机则不然，带负荷启动常常会引起煤棒机严重事故,如断轴、烧坏电机等等。因此,生产中用双曲搅

5、拌机代替煤棒机的开停便可轻而易举地解决这一难题，对延长煤棒机及附件的寿命十分有效。121.4煤棒机现行煤棒机都是由螺旋叶片旋转产生推力来挤压粉煤并让粉煤从机头小孔（016）中压出来制作煤棒。这一生产方式必然会产生一个巨大的指向动力侧的反作用力，由于这一反作用力的存在带来了一系列设备的何题，最主要的是轴承箱内轴承的损坏,并同时顶坏减速箱。这一弊端是煤棒机生产厂家在轴承箱设计思路上的失误造成的。设计和制造轴承箱时，前后小2003年第6期两个推力轴承相对而装（符合通常机械设计要求），原设计是能够同时防止机轴向动力侧、负荷侧的轴向窜动力。然而通过机轴运行中的实际受力分析，我们发现机轴向负荷侧的窜动力是

6、不存在的。鉴于此，我们将负荷侧推力轴承反向安装,两推力轴承成“双保险“设置，共同抵御煤的反作用力，使顶坏减速箱的何题迎刃而解。配套的改造有2组轴承的型号及装配位置的轴径必须变动。改造前、后的轴承安装见图2、图3。nrSicy动力侧负荷«机轴动方向图3改造后的轴承安装示意图图2改造前的轴承安装示意图动力侧负荷侧机辅窜动方向1.5成品煤棒的自然风干煤棒从煤棒机制压出来时有90Y左右的温度（源于制煤棒的机械能），水分含量也很高。以我厂为例，此时水分含匾为15%左右，自然风干（摆放）4h后，水分降到11%左右，同时煤棒的机械强度和热稳定性也是成倍的增长。因此，我们适当地增加了煤棒的板车数量和

7、设有宽敞的停放场地，效果很好。2 造气系统的技术改进2.1煤棒制气的工艺改造煤棒相对于传统的制气原料（焦煤、块煤、天然气）来讲属于弱势的气化原料。一是水分太高，影响气化反应;二是热稳定性较差，制约炉子气化强度的提高；三是煤层（料层）空隙率低，阻力大。因此要想在制气的各项指标上达到与块煤一样好的水平，还必须进行大量的技术改造。针对煤棒的特点以及气化剂（空气、水蒸气）在炉子里的气化机理，依照如下思路对造气系统进行改造：（1）吹风阶段的化学反应主要属于扩散控制模式,要求必须有高的气速来抑制副反应的进行，实现高的吹风效率；（2）制气阶段的化学反应主要属于吸热的、体积扩大的动力学控制模式，它要求必须有高

8、的炉温和尽量低的气化压力,实现较高的制气效率。依照上述分析，我们认为提高炉温和降低系统阻力是造气系统改造的根本任务和出发点。2.2系统阻力的降低降低系统阻力是从设备、管道、阀门、流程的简化等方面入手，为此我们进行了如下的改造。（1）上、下行煤气管由0530放大到0630；（2）废热锅炉由01200放大到01600;（3）Dg500的直通座板阀（烟筒阀、上行阀）改为Dg600闸阀；（4）将下行煤气阀用Dg600直角座板阀代替Dg500直通座板阀，既保证了阀门足够的通道面积又保留了座板阀密封性能好的优点，并置于下行除尘器之上，角式座板阀出口管直接与检修法兰连接，流程简洁、阻力降低（流程见图4）;（

9、5）烟筒管由0530放大到0630;小USE2OQ3年第6期13欢迎订阅2003年化肥工业化肥工业杂志是经国家科委、原化工部批准，由上海化工研究院编辑出版的全国性刊物，主要报道内容有:大、中、小型氮肥、磷肥、钾肥和复混肥(专用肥)厂的技术改造、节能降耗、生产管理等方面的经验;国内外化肥工业现状和有关的科研成果及发展趋势综述;化肥厂开展多种经营、搞活企业的成功经验;化工机械、仪器仪表、计算机应用;化学分析、科学施肥、安全生产、三废治理及其综合利用等。化肥工业是小氮肥的主刊，曾连续2次被选列为全国中文核心期刊。美国化学文摘(CA)从1996年开始摘录本刊内容。化肥工业为双月刊，大16开,64页，国

10、内外公开发行，逢双月的28日出版。国内每期定价为8.00元，全年定价48.00元,各地邮局已于2002年9月份开始办理2003年化肥工业期刊征订工作，邮发代号4-232,请广大读者前往当地就近邮局办理订阅手续。国外订阅处：中国国际图书贸易总公司(北京399信箱)，国外发行代号：4593BMO欢迎国内外各单位和各界人士订阅。地址:上海市云岭东路345号邮码：200062电话：(021)52815377x48252500962(兼传真)化肥工业编辑部(6)放大煤气总管并减少弯头。置的，除尘效率满足不了煤棒制气时的除尘要求。因此，我们自行设计了1台01300x6800的CLT/A型旋风除尘器，结果表

11、明运行效果非常理想，除尘总效率大于95%,阻力降仅为490588Pa(5060mmH?。)。3 改进后的运行效果近年来，我们着重围绕造气系统的煤棒制气改造来开展合成氨的节能降耗工作。造气运行情况较好，煤棒制气的效益也十分可观。(1) 半水煤气中CO体积分数由29.0%升至31.5%,CO2体积分数由8.5%降至7.6%以下；(2) 吹风气中CO体积分数由8.8%降至7.8%;(3) 单炉发气通由2600m改变进水方式提高降温能力。我厂原来的洗气塔为01600x13000的空塔喷淋式，冷却水自下而上分4段进入(各段距离较高)，但冷却效果很差，因此，将冷却水改为多个喷嘴全部从塔顶喷出。这样在同等条件下，煤气出口温度由65T降低到40T左右，节约了大量的冷却水。减少煤气进口管的插入深度，降低气阻。抬高煤气进口管上的检修法兰的高度，取消洗气塔的出口气阀。通过计算，将洗气塔的进气管上的检修法兰沿竖直方向提升1000mm。即使洗气塔处于工作状态,也可以通过这一进口管道自身的水封作用来封住塔内的气体，随时可以在检修法兰处顺利地插上盲板进行单炉的检，作业，还可省下1个Dg600的闸阀，效果很好。2.4上行煤气除尘器原有的蓄热式惯性除尘器是为块煤制气而设/h(标态)升至500m3/h(标态)以上；(4) 总蒸汽分