中氮肥煤氣爐系統(tǒng)工藝與設(shè)備節(jié)能降耗改造總結(jié)
作者/來(lái)源：彭愛(ài)軍 (湖南金信化工有限公司 冷水江 417506) 日期： 2007-03-01 點(diǎn)擊率：1787
0 前言
造氣是合成氨生產(chǎn)的能耗大戶，在固定層間歇式氣化工藝中，造氣成本占合成氨生產(chǎn)成本的50％以上。隨著煤炭行業(yè)的安全整頓，煤焦價(jià)格大幅上漲，致使各合成氨廠造氣成本不斷攀升。為提高煤氣爐發(fā)氣量、降低系統(tǒng)煤耗、提高經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益，不少中型氮肥廠對(duì)造氣系統(tǒng)的技術(shù)改造投入可謂空前高漲。在眾多小型氮肥廠倒閉之后，有一批技術(shù)改造到位，生產(chǎn)能力達(dá)到一定規(guī)模的小型氮肥廠在行業(yè)內(nèi)十分顯眼，它們的造氣成本較低，其造氣技術(shù)就成為業(yè)內(nèi)人士研究的對(duì)象。近年來(lái)，中型氮肥廠參照小型氮肥廠造氣技術(shù)改造的成功經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)造氣爐系統(tǒng)的工藝流程、煤氣爐本體、煤氣爐后續(xù)設(shè)備、吹風(fēng)氣回收裝置等方面進(jìn)行了相應(yīng)的改造，取得較好的效果�，F(xiàn)總結(jié)探討如下。
1 造氣流程改造
中氮造氣工藝流程大都沿用1935年從美國(guó)引進(jìn)的UGI型煤氣爐的老工藝流程，其煤氣流程分別為： (1)上吹及吹凈煤氣流程：煤氣爐→燃燒室→列管廢熱鍋爐→洗氣箱→洗氣塔→氣柜；(2)下吹煤氣流程：煤氣爐→洗氣箱→洗氣塔→氣柜：(3)吹風(fēng)氣流程：煤氣爐→燃燒室→列管廢熱鍋爐→煙囪。
該流程為“1爐1鍋1箱1塔”模式，主要存在設(shè)備多而龐雜、流程及管道冗長(zhǎng)、布局較寬、系統(tǒng)阻力大、余熱回收效率低、熱損失大、煤氣爐氣化強(qiáng)度低、造氣煤耗高等問(wèn)題。
與此同時(shí)，原流程設(shè)計(jì)使用的原料為優(yōu)質(zhì)無(wú)煙塊煤，吹風(fēng)過(guò)程中生產(chǎn)的高溫(>650℃)吹風(fēng)氣的顯熱和潛熱回收采用造氣爐后燃燒室燃燒的單爐回收流程，即每臺(tái)煤氣發(fā)生爐→燃燒室→列管廢熱鍋爐→煙囪，排煙溫度為200℃左右。近年來(lái)，優(yōu)質(zhì)塊煤供應(yīng)緊張，為降低成本，采用劣質(zhì)塊煤或型煤制氣取得了成功。但由于只能采用“低爐面溫度操作法”，相應(yīng)的吹風(fēng)氣溫度小于400℃，因其低于吹風(fēng)氣著火點(diǎn)，通入空氣時(shí)可產(chǎn)生爆炸，故單爐燃燒室流程已不能用來(lái)回收吹風(fēng)氣的潛熱，只好直接放空，造成了熱能的大量浪費(fèi)及環(huán)境污染。
為了提高產(chǎn)氣量、降低消耗和生產(chǎn)成本，不少中氮廠借鑒小氮肥余熱集中回收流程，針對(duì)原造氣系統(tǒng)流程作較大幅度的改造。例如，煤氣流程分別為：(1)上吹及吹凈煤氣流程：煤氣爐→旋風(fēng)除塵器→熱管廢熱鍋爐→洗氣塔→氣柜；(2)下吹煤氣流程：煤氣爐→熱管廢熱鍋爐→洗氣塔→氣柜；(3)吹風(fēng)氣流程：煤氣爐→旋風(fēng)除塵器→吹風(fēng)氣集中回收裝置→煙囪，或者煤氣爐→旋風(fēng)除塵器→煙囪。該流程為“3爐1鍋1塔”模式，流程簡(jiǎn)單，阻力小、熱回收率高、煤氣爐氣化強(qiáng)度提高、造氣煤耗降低，基本實(shí)現(xiàn)了間歇制氣的后續(xù)設(shè)備的連續(xù)運(yùn)行，投資和運(yùn)行費(fèi)用明顯減少。其主要特點(diǎn)分述如下。
1.1 取消原燃燒室，改設(shè)旋風(fēng)除塵器
小型煤氣爐爐上部溫度低，不需二次風(fēng)，沒(méi)有燃燒室，吹風(fēng)氣采用集中回收。上氣道溫度低，能減少氣體帶出顯熱損失，將熱量最大限度地貯存在燃料層中，提高氣化效率。用旋風(fēng)除塵器取代燃燒室，取消了二次風(fēng)的使用，為煤氣爐采用低溫——低上氣道溫度操作創(chuàng)造了前提條件。上氣道溫度降低后(原為650℃左右，現(xiàn)為350℃左右)，煤氣爐上部氣流的顯熱損失大幅度降低，熱利用率提高；同時(shí)由于上氣道溫度降低，入爐煤在爐面碎裂的比率卞降，因此降低了煤氣爐對(duì)原料的質(zhì)量要求；改造后上部氣流帶出物明顯減少，不僅降低....
