陽煤豐喜肥業(集團)有限責任公司臨猗分公司從2012年5月1日起開始試燒采用由陽泉塊煤和陽泉粒煤篩出的煤末制取的煤棒。針對煤棒灰分大、固定碳低、灰熔點低等狀況,進行了多次試燒并取得成功,實現了節能降耗。
由于煤棒透氣性比較好,如果吹風時間長或風壓過高,會造成造氣爐爐面溫度偏高,粉煤量增多;嚴重時,還會堵塞設備,造成系統阻力增加,顯熱損失大;當氣化層溫度達到灰熔點時,炭層容易結疤、結塊。如果風壓過低,會造成造氣爐爐溫難以提高,爐況波動大,爐渣中殘碳量多、消耗高。為此,將3#風機的風壓由原29 kPa降至19~21 kPa;吹風時間由原37~38 s改為33~34 s。改進后,帶出物明顯減少,制氣時間增加,爐況比較穩定,風機日用電量減少了2 000 kW·h,則年可節約電費20萬元,降低了合成氨生產成本。
由于煤棒的特性,若炭層控制過高,會影響吹風強度,氣化層溫度難以提高;若炭層控制過低,易被吹翻,且造成含氧量高,影響生產。為此,結合實際情況,將空程高度由原2.6 m改為2.8~3.0 m,相應降低了有效炭層。
經過不斷摸索,把上行煤氣溫度由原320 ℃降至280~300 ℃,下行煤氣溫度控制在200~250 ℃,造氣爐運行穩定。入爐蒸汽壓力控制在0.07 MPa(表壓),由于蒸汽壓力波動幅度較大,將蒸汽自調閥的位置由緩沖罐進口管改到緩沖罐中上部后,蒸汽壓力波動幅度減小。
由于煤棒進入高溫區后破碎率高,造成氣化劑通過此段時阻力較大,易引起氣化劑分布不均,帶出物會增多。為此,通過采用增大上、下吹蒸汽用量來穩定氣化層位置,防止氣化層位置改變而影響爐況。
如果爐條機轉速過快,會造成火層下移、爐渣中殘碳量高、塌炭現象嚴重、燒壞灰犁等;如果爐條機轉速過慢,會使灰層增厚、氣化層上移;為此,應嚴格控制灰倉溫度,并根據灰倉溫度調節爐條機轉速。目前,爐條機轉速控制在500~600 r/min,爐況相對穩定。另外,將出灰口保護條由原來的240 mm增高至300 mm。改造后,爐況穩定。
目前,半水煤氣中CO2和CO的體積分數分別控制在 9.5%和28.5%,有利于造氣爐的穩定運行。