合成氨廠煤氣爐試燒貴州金沙水洗煤小結

全 金

（廣西鹿寨化肥有限責任公司，廣西鹿寨 545624）

我公司合成氨廠設計年產量為60kt，凈化、合成系統具備80kt／a生產能力。裝置2000年投產，現有φ3.2m爐5臺，中氮流程，單爐設燃燒室、廢熱鍋爐、洗氣箱。2003年以來，煤氣爐一直用貴州普通塊煤，單爐日產液氨約55t，入爐煤耗偏高，噸氨耗煤歷年平均1.61t左右。為提高合成氨裝置產能，降低液氨生產成本，自2008年12月開始，造氣爐試燒貴州優質金沙水洗煤。現將燒用金沙優質煤和普通貴州煤情況作對比小結，供同行參考。

1 原料煤質量對比

（1）金沙水洗煤主要性質特點

灰分 12%～19%，加權平均14.5%

固定碳 76%～80%，加權平均78.25%

全硫 絕大部分在1%以下，少量在1%～2%范圍，加權平均0.825%

揮發分 加權平均4.9%

熱穩定性 TS＋6大于90.9%

灰熔點 T1≥1 250℃

粒度 均勻，大部分為25～45mm，上料出粉小于10mm的占10.5%左右，機械強度好，有較為規則的物理結構。

（2）原燒用的貴州普通煤主要性質特點

灰分 16%～30%，加權平均22%左右

固定碳 65%～75%，加權平均71%左右

全硫 不穩定，加權平均1.2%左右

揮發分 加權平均4.6%

熱穩定性 TS＋6大于85%

灰熔點 T1≥1 200℃

粒度不均勻，在12～300mm波動，小于10mm的粉率占34%左右，機械強度一般，煤矸石多。

兩者對比，金沙煤在固定碳、灰熔點、熱穩定性、機械強度、含硫等方面均明顯優于原貴州煤。

2 試燒金沙煤工藝制定及運行情況

2.1 主要工藝指標

根據金沙煤粒度均勻、灰分低、灰熔點高、機械強度、熱穩定性好的特點，制定了高風量（適度提高氣汽比）、低爐條轉速的制氣工藝，煤氣爐時間分配如表1。

表1 煤氣爐制氣時間分配

（1）一次風量較原貴州煤平均提高2km3／h。

（2）同等風量下蒸汽用量較原貴州煤減少0.3t／h左右。

（3）爐條轉速小于300r／min。

（4）爐上溫度≤420℃（原指標為≤500℃），爐下溫度150～250℃（原指標為≤300℃）。

（5）下吹時間較原來增加1～2s，汽氣比較原來低0.5左右。

2.2 實際運行情況

（1）爐面溫度 中塊煤爐控制在380～420℃，小塊煤爐控制在300～400℃，較燒普通貴州煤平均下降了50～80℃。

（2）爐下溫度 控制在150～260℃，較燒普通貴州煤平均下降了40～100℃。

（3）高負荷運行爐況較為穩定，操作彈性大，極少出現爐面吹翻等爐況惡化現象。

（4）產氣量明顯增加，平均在12 000m3／h（濕氣），單爐平均增加3 000m3／h左右。

（5）半水煤氣質量較好，總CO2平均值控制在7.0%左右，較燒普通貴州煤平均下降1%左右。

（6）灰渣量較燒普通貴州煤少了四成，爐條轉速正常時為100～250r／min，燒普通貴州煤正常轉速為300～500r／min，減慢50%。

（7）殘碳下降，平均為15.55%。

主要消耗指標見表2。

表2 試燒金沙水洗煤生產數據分析表

2.3 燒用金沙煤和燒普通貴州煤主要經濟指標對比

2.3.1 噸氨實物煤、蒸汽耗對比

2009年1月26日～2月1日全燒金沙煤，噸氨實物煤耗為1.25t，外供過熱蒸汽單耗為1.22t。

我公司近幾年燒原普通貴州煤，噸氨實物煤耗平均為1.61t，外供過熱蒸汽單耗為1.72t，燒貴州金沙煤比燒原普通煤實物煤單耗、外供蒸汽單耗分別降低了0.36t和0.50t。

2.3.2 噸氨入爐煤、蒸汽成本對比

燒金沙水洗煤成本 按金沙煤1 600元／t，平均含粉率為10.52%，金沙粉煤1 100元／t計，則入爐金沙煤價為（1 600－0.105 2×1 100）÷0.894 8＝1 658元，燒金沙煤噸氨入爐煤耗成本為1 658×1.25＝2 073元。

外供蒸汽按120元／t計算，噸氨燒金沙煤蒸汽成本為120×1.22＝146元。

燒貴州普通煤成本 按貴州普通煤1 100元／t，平均含粉率33.47%，粉煤價900元／t計算，入爐貴州普通煤價為（1 200－0.334 7×900）÷0.665 3＝1 350元，則燒普通貴州煤噸氨入爐煤耗成本為1 350×1.61＝2 175元。

外供蒸汽按120元／t計算，噸氨蒸汽成本為120×1.72＝206元。

噸氨燒金沙煤比燒普通貴州煤成本下降

2.4 燒金沙煤出現的問題及解決措施

金沙煤灰分低，在試燒過程中由于負荷大（高風量），操作沒有很好適應這種變化，爐條轉速把握不好（減得不夠狠），導致出現因灰渣層薄漏炭事件（特別是小煤爐容易漏炭）。

解決措施 爐條轉速控制在100～250r／min，可適當降低爐下溫度提高灰渣層厚度，下灰時間由每班兩次改為每班一次。

3 結 語

燒用金沙煤后，爐況穩定，煤氣爐產氣量提高約25%，單爐日產氨達到80t水平，煤、汽等消耗明顯下降，能達到四爐保四機，在不增加煤氣爐的情況下現有裝置完全可以實現年產液氨80kt以上，合成氨成本將大幅下降，經濟效益明顯。