濕煤棒制惰實踐和操作要素

時間:2022-04-18 11:51:00

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濕煤棒制惰實踐和操作要素

在間歇式固定層造氣的合成氨生產中,為了開停車、檢修置換的安全,造氣制惰是一項必不可少的工藝。傳統的制惰工藝都要求使用機械強度高、活性好的塊煤做原料。由于優質塊煤供應緊張和煤棒制氣工藝技術的不斷發展,采用煤棒制惰也是必然的趨勢。與塊煤相比,煤棒的機械強度低、熱穩定性差、水分含量高(尤其是濕煤棒,含水質量分數一般為1l%一13%),遇高溫即刻炸裂成粉煤,因此不能采用高溫制惰法(控制較低的炭層,出口溫度在600—800℃)。由于煤棒水分含量較高,其中的水在造氣爐內蒸發,產生的水蒸氣與碳反應會產生氫氣,導致達不到惰氣指標[(CO+H2)≤8%,(02)≤1%]要求,這也是煤棒制惰所要解決的一個重要問題。

1設備要求

(1)切斷爐底沖渣水,進、出口均插盲板,防止水汽蒸發引起H:含量超標。

(2)在下行管增設一放空點,湖南吐綠化工有限公司采用直接挖孔放空形式,即放空口設在下行閥閥后,靠煤氣總管側焊接1塊盲板,利用下行閥作為下行放空閥,運行狀況良好(見圖1)。挖孑L深度以能放人盲板為準,深度一般為管徑的1/2,寬度尺寸與管徑相似。制惰工作完成后,取下盲板,將該放空口重新封焊即可。(3)為了保證制惰的持續性以及滿足工藝調整的要求,應預備2臺造氣爐,且2臺造氣爐必須配有各自單獨送風的高效風機。

2工藝要求

(1)炭層高度控制在比正常送氣時低4OOmm左右為宜,主要目的是為了降低吹風阻力,抑制還原反應的發生。低溫風量可控制在正常制氣時的1/2,上行溫度控制在<400℃;人爐蒸汽壓力控制在20~25kPa,過高的蒸汽壓力有可能造成閥門泄漏,引起氣體成分中H含量的升高。

(2)采用間歇手動加煤方式,每次加煤量為正常制氣時的3/4。

(3)采用常規低溫制惰微機程序:上吹和二次上吹氣體通過煙囪閥放空(上行閥關閉),下吹氣體通過下行閥直接放空。的情況下,可不經過升溫期直接送氣;但采用煤棒為原料制惰時,必須經過升溫期,且不進行下吹,采用完全上吹模式。煤棒成分(質量分數)為:水分12.38%,揮發分4.80%,灰分25.70%,固定碳60.75%。主要原因:①為了提高氣體溫度,盡量降低氣體中氧含量;②烘干煤棒中的水分,減少H的產生。經多次實踐,升溫期內經過5個循環后送氣,只要造氣爐爐況穩定,氣體成分完全可以合格。

3常見現象的工藝調整

(1)氣體中CO含量偏高,0含量正常。一般是炭層太厚和爐溫過高所致;爐溫過高時,也會出現氣體中CO含量偏低的現象。正常情況下,惰氣中(CO2)≥16%。主要調節手段:①適當降低炭層,縮短氣體在爐內的停留時間,抑制CO的還原反應;②縮短回收時間,因為隨著吹風過程的不斷進行,爐溫逐漸上升,氣體中CO含量也會不斷上升,吹風將結束前氣體中CO含量最高,提前結束吹風,既減少了高含量CO的氣體送入氣柜,同時也降低了爐溫;③提高蒸汽壓力、增加蒸汽用量也可以降低爐溫,但有可能會提高氣體中H:含量;④可以通過增加送氣循環數,達到降低爐溫的效果,但隨著制惰時問的不斷延長,由于氣化劑等外部條件都跟平時操作有異,爐溫會逐漸變低,爐況也會慢慢變差,運行數小時以后需重新調整爐況才能維持正常的制惰生產。

(2)氣體中0含量偏高。一般都是炭層厚度不夠,爐內有吹翻現象,只要增加炭層厚度或調整吹風量即可解決;如果爐況正常,而氣體中(CO+H)含量偏低,其原因是爐溫太低(尤其是制惰開車期間,更應注意前期的提溫過程),最好采用減少蒸汽量來調節;若氣體中0含量仍不降低,其原因是閥門出現內漏等設備問題。

(3)氣體中H含量偏高。其原因一般都是置換不完全所致,可通過延長吹凈(吹風放空)時間解決;如果煤棒中水分含量太高,則可增加升溫期的循環數,盡量將煤棒烘干后再送氣;其次是蒸汽閥門出現內漏所致。