济南盛源化肥有限公司氨醇生产能力为15万t/a,以前采用Φ3.6 m造气炉及其配套系统制取半水煤气。该煤气炉在应用过程中存在很多弊端:只能烧活性较好、固定炭含量较高、挥发分含量较低、煤质较好的无烟煤,且要求煤粒径在25~75 mm,一旦煤质较差的煤进炉后极易造成结疤、流炭,甚至熄火;发气量低,达不到设计值(7000 m3/h);各项消耗及综合能耗均高于设计值;设备陈旧,工艺落后,生产操作难度大。为了改变这种状况,该公司对整个造气系统进行了全面、彻底的改造。
1.改变了吹风、烟气,上行煤气及下行煤气的工艺流程。
2.炉型改为Φ2610 mm造气炉,这种炉底总成结构大,炉底传动系统阻力小,DCS油压系统控制安全、稳定,有效制气时间长,设备故障率低,显热和潜热损失小,碳的转化率高。
3.油压阀统一使用座板阀,主要阀门规格为:上行煤气阀DN700,下行煤气阀DN600,吹风空气阀DN700,吹风煤气回收阀DN750,上吹、下吹蒸汽总阀和上加氮空气阀为DN250,煤气总阀为DN600。阀门的阀杆与油缸杆使用十字头连接,垂直度好,阀门密封面严密,上下运行平稳,行程精度高。工艺阀杆填料函内装5道填料,便于检修和更换。
4.夹套锅炉高度定为1600 mm,既能保证安全生产,又不会造成无烟煤生产蒸汽的浪费。
5.废热锅炉选用两段式热管锅炉,回收热效率高,且热管质量轻、体积小、结构简单,维修方便;没有运动部件,使用寿命长。
6.煤气水封选用N型二级水封,水封的进水口一端插入水中,保证水封溢出的水中不携带煤气,既安全又降耗。
7.加氮装置采用蒸汽喷射器加氮空气的方法,蒸汽阀为DN250,蒸汽喷嘴为Φ108 mm。这种加氮方法可降低空气风机的电耗。
8.选用自动加煤机,吊桶上煤,炉面布料桶布煤。这种方式煤破碎率低,炉内布料均匀,设备动点少,泄漏率低,维修量小。
9.选用D550-22型风机,电机为350 kW,风量为550 m3/min。
通过以上改造后,从运行情况来看,取得了很好的效果:(1)DCS油压控制系统为生产提供了安全、可靠的操作条件,阀门变向快,制气效率高,使生产操作更加方便、稳定;(2)原料适应范围广,彻底改变了老造气系统原料单一的缺点,新炉型操作弹性大;(3)单炉发气量大,一般能达到9000 m3/h;(4)消耗降低,其中吨氨煤耗由1.4 t降至1.1 t,蒸汽耗由1.8 t降至1.2 t,电耗由1400 kW·h降至1200 kW·h。由此看来,该公司造气系统的改造是成功的。