型煤在固定床造气炉中的应用成本分析

       河南煤业化工集团开封永大化工有限公司造气岗位目前共有造气炉6台，其中Φ2400 mm造气炉1台，Φ2600 mm造气炉3台，Φ2650 mm～Φ2800 mm造气炉2台；配套C450风机1台、10#风机2台，单炉煤气、空气系统为Φ630 mm管道，蒸汽系统为Φ219 mm管道，采用自动加焦、人工除灰，系统运行采用单板机程序控制，制气方式为常压固定床气化法，吹风气送入吹风气回收系统全部回收利用。原料煤为永城煤洗小块，正常情况下造气岗位4台炉运行，供后岗位18机生产，日产合成氨155～160 t。

       10万t/a型煤生产线采用山东省阿县创新科技有限公司提供的配方，即沫煤60％＋永华泥煤30％＋肥煤7％＋粘结剂3％，于2008年3月份投入运行。该配方生产出来的型煤机械强度高、成球率高、热稳定性较好，但经过一段时间的试烧后，发现水煤气气质差，特别是煤焦油含量大大增加，对整个生产系统构成了一定的威胁。经分析后我们认为主要是永华泥煤和肥煤的煤质所致，且这两种煤价格较高。我们结合造气岗位试烧情况，对生产配方进行了逐步调整，目前，我公司型煤生产配方为：79％沫煤＋15%造气集尘器煤灰+6％粘接剂。此配方不仅解决了原配方气质差的问题，而且机械强度、固定碳含量等指标高于原配方，同时大大降低了型煤生产成本（由原875.44元/t降为743.77元/t）。

       为保证型煤试烧成功，我们成立了专门的试烧小组，先后采用了不同的试烧方案，并对不同方案进行了多方面分析，尤其是成本分析。

       1.永城洗小块煤配10％左右的型煤

    4台炉掺烧20 t/d型煤，掺烧后无论是造气炉温、下渣、气体成分还是炉子发气量都没有明显的变化；成本方面，按型煤743.77元/t、块煤960元/t计算，节约成本4324.6元/d，按合成氨产量160 t/d算，则吨氨生产成本下降27.03元。

       2.永城洗小块煤与型煤按2∶1的比例掺烧

       以造气2＃、3＃炉为试点，块煤、型煤按2∶1的比例掺烧，4＃、5＃炉全烧块煤（型煤与4台炉块煤总量比为5∶1）。经过24 h运行以后，从炉温、气体成分、炉子下渣、消耗等多方面进行了比较，其中2＃、3＃炉CO2含量较4＃、5＃炉有所上升（上升1.0％左右，达8.5%～9.0%），CO含量有所下降，单炉发气量减少300 m3/h左右，蒸汽用量增加。吨氨单位生产成本方面，在2∶1掺烧型煤的情况下，要想获得同等气量，则每炉需要增加块煤消耗3 t/d左右（即每炉耗块煤45～50t/d ），2台炉需增加6 t/d块煤消耗；锅炉燃料煤每班增加0.8 t左右，每天需增加2.4 t左右。块煤以960元/t、型煤以743.77元/t、沫煤以610元/t，合成氨产量以160 t/d计，全烧块煤和2台炉按2∶1（4台炉平均5∶1）掺烧型煤时的吨氨两煤单位生产成本基本持平。

       3.永城洗小块煤与型煤以1∶1比例掺烧

       以造气2＃、3＃炉为试点，块煤、型煤按1∶1的比例掺烧，4＃、5＃炉全烧块煤（型煤与块煤总量比4∶1）。经过24 h运行后，对炉温、气体成分、炉子下渣、消耗等方面进行了比较，炉渣残炭明显升高， CO2含量明显上升（上升2.0％左右，达9.5％～10.0％），CO含量有所下降，单炉发气量降低600 m3/h左右，蒸汽用量明显增加。吨氨生产成本方面，在2台炉1∶1（4台炉4∶1）掺烧型煤的情况下，要想获得同等气量，则每炉需要增加块煤消耗5～6 t/d，2台炉需增加块煤消耗11 t/d左右；锅炉燃料煤每班增加1.2 t左右，每天增加3.6 t，按块煤960元/t、型煤743.77元/t、沫煤610元/t计算，2台炉按1∶1（4台炉4∶1）掺烧型煤时，吨氨两煤单位生产成本比全烧块煤上升了14.86元。

       4.全烧型煤

       以2＃、3＃炉为试点进行了为期2 d的全烧型煤试验，试烧表明，灰量明显增加，每班下灰次数由2次增加为3次，渣成块率少、碎渣较多，CO2含量在11％左右，炉子无法加负荷，造气气体成分难以控制，供气量明显不足，如想保证生产系统负荷，只有增加造气炉运行数量，生产系统波动较大，两煤消耗明显上升，为此，我们及时停止了全烧型煤。

       通过对这几种试烧方案的成本分析和根据我公司的实际情况，烧型煤要想取得一定的经济效益，则应满足以下条件：型煤质量应符合一定标准，块煤、型煤总量掺烧比例应在5∶1以下，且尽量配备均匀；块煤、沫煤价格差应在350元/ t以上，且应掺入造气集尘器煤灰15%以上。