單燒型煤制氣的利與弊淺析

寧海文(山西陽煤豐喜肥業〔集團〕有限責任公司新絳分公司 山西運城043100)

1 型煤裝置

山西陽煤豐喜肥業(集團)有限責任公司新絳分公司現有合成氨產能為80 kt/a，原以陽泉一礦的粒煤為主要原料。2013年，為降低生產成本，經多方調研、考察，投資約1 200萬元新建了1套 150 kt/a型煤生產裝置

1.1 工藝流程

末煤和煙煤按一定比例混勻后，經往復式給料機送至皮帶輸送機。皮帶輸送機上裝有電磁除鐵器，除去原煤中的金屬雜物，進入立式破碎機進行第1次破碎后(粉煤粒度約3 mm)；再通過埋刮板輸送機進入籠式粉碎機，進行第2次粉碎(粉煤粒度<2 mm)；然后由埋刮板輸送機送至雙軸攪拌機中，與褐煤和片堿配置的腐殖酸鈉溶液經兩級攪拌混合均勻，經皮帶輸送至漚制池內；在池中漚制72 h后，用抓斗經雙軸螺旋給料機輸送至煤棒成型機；經成型后的梅花狀的煤棒送入烘干爐中烘干至水質量分數<3%；烘干后的煤棒送至造氣爐參與制氣。

1.2 主要設備

主要設備參數見表1。

1.3 效益分析

造氣系統單燒型煤制氣時，噸氨耗型煤1.550 t，型煤價格為677.6元/t，噸氨耗型煤成本1 050元；造氣系統單燒粒煤制氣時，噸氨耗粒煤1.115 t，粒煤價格為1 027元/t，噸氨耗粒煤成本1 145元。 噸氨耗型煤成本比粒煤成本下降了95.1元，按年產合成氨80 kt計，則年節約生產成本約760萬元。

2 單燒型煤與粒煤的比較

單燒型煤與單燒粒煤有關參數比較如表2所示。

表2 單燒型煤與單燒粒煤有關參數比較

項 目粒煤型煤煤中全水質量分數/%3.402.40煤中干基水質量分數/%1.151.53煤中灰分質量分數/%9.8824.15煤中揮發分質量分數/%7.8610.53煤中固定碳質量分數/%81.1163.28煤中硫質量分數/%1.201.79煤中矸石質量分數/%2.000.00煤發熱值/( kJ·kg-1)29 10723 838 半水煤中氧氣體積分數/%0.40.4半水煤中二氧化碳體積分數/%6.810.2半水煤中氫氣體積分數/%41.040.0半水煤中一氧化碳體積分數/%31.827.4半水煤中甲烷體積分數/%2.05.0半水煤中氮氣體積分數/%18.017.0半水煤氣中H2S質量濃度/(mg·m-3,標態)2 3003 500爐渣中灰分質量分數/%86.3279.94爐渣中揮發分質量分數/%1.902.21爐渣中固定碳質量分數/%11.5817.16爐渣發熱量/( kJ·kg-1)1 443 3 580 噸氨產生爐渣量/t0.3070.615噸氨產生煤灰量/t0.0630.154

3 單燒型煤對后工段影響

(1)由于單燒型煤制得的半水煤氣中甲烷體積分數比單燒粒煤增加了約3.0%，從而增加了壓縮系統的電耗，所以噸氨電耗提高了70 kW·h左右，合成系統放空氣增加了800 m3/h左右。

(2)由于采用末煤和煙煤制取型煤，故型煤中焦油含量增多，單燒型煤制得的半水煤氣中H2S質量濃度比單燒粒煤制得的半水煤氣提高了約1 200 mg/m3(標態)。

(3)由于單燒型煤制氣產生的爐渣量大，爐條轉速快，造氣爐底磨損嚴重(原爐底16個月更換1次，現在11個月左右就需更換1次)。

4 結語

單燒型煤制半水煤氣，有利有弊，企業應根據實際情況權衡，方可達到增加經濟效益的目的。