氣化爐支撐板改造后經濟效益分析

斯日古楞　張超　劉博

摘 要：采用德士古水煤漿氣化工藝，工藝中氣化爐里的支撐板溫度高造成頻繁的停車檢修，每次停車時的放空和置換，開車前的烘爐和投料等，都造成了資源和人工的浪費，并且污染了環境，增加了企業生產負擔。為此，公司組織相關技術人員去外廠學習交流，回來后根據我廠的實際情況對支撐板進行了改造。根據改造后的運行狀況，減少了停車檢修次數，提高了經濟效益，減少了資源的浪費和廢氣的排放，保護了環境。

關鍵詞：氣化爐;支撐板;改造;減少浪費;保護環境

內蒙古易高煤化科技有限公司位于美麗的內蒙古自治區鄂爾多斯市準格爾旗大路煤工業園區，公司是一所新型能源化工企業，主要用煤作原料生產甲醇，采用美國德士古水煤漿氣化工藝。在工藝中的氣化爐是最關鍵的反應設備，其中支撐板溫度是監控其是否能正常長期運行的一個重要指標。但公司自運行以來一直苦惱支撐板的溫度高的問題，造成多次停車檢修，耽誤了生產，同時也浪費了資源，污染了環境。為此，組織相關技術人員去外廠學習交流，回來后對支撐板進行了改造，徹底解決了溫度居高不下的問題，保證了生產，節省了生產原材料，保護了環境。

1 改造背景

內蒙古易高煤化科技有限公司采用德士古水煤漿氣化工藝中的氣化爐自2010年10月28日開車以來，支撐板溫度一直很高，維持在300℃左右（高報溫度為280℃，高高報溫度350℃），極大的影響了正常的生產運行，造成頻繁的停車檢修。每次的開停車會給公司造成大量原材料的浪費，大量碳化物的排放，并且也會造成產品成本的提升，人工時的增長，增加了企業的負擔，工作人員的工作強度，同時也增加了能耗，污染了環境。為此，經過外出交流學習，決定以下改造方案。

改造方案：將氣化爐支撐板底部裙座護罩上每隔60度開150mm×300mm的孔，一共7個。如下圖：

改造的目的：增加支撐板群座死區內的氣體循環量，增加流速。

改造后的情況：①改造后徹底解決了支撐板溫度高的問題，改造前氣化爐因為高溫報警最長連續運行60天，就會被迫停車檢修;②氣化爐激冷室積垢大大減少;③延長了氣化爐錐底磚及激冷環等氣化爐內部部件的使用壽命;④減少了熱偶等氣化爐外部部件的更換頻率。

2 開停車的消耗量計算

氣化爐基本技術參數：煤漿量24m3/h，1m3煤漿產生干氣量1684Nm3，置換用的氮氣5000Nm3/h，工藝氣中主要物質CO：H2=1：2。

一次開停車的消耗主要包括：停車時排放燃燒1.5h的工藝氣，置換0.3h的高壓氮氣，開車前烘爐24h消耗的液化氣或者柴油，投料后到去變換前2h的排放燃燒的工藝氣，消耗2h的煤漿，停車時24h清洗管線及氣化爐的用水量等主要能源及產品消耗。以下按單臺爐計算：

停車時燃燒掉的工藝氣量（1.5h）：1684Nm3×24m3/h×

1.5h=60624Nm3

相當于產生的碳化物（CO2）量（1.5h）：60624Nm3×

1/3=20208Nm3

停車時置換用的高壓氮氣量（0.3h）：1500Nm3

開車時烘爐的液化氣量（24h）：4t

開車時烘爐用的柴油量（24h）：6t

投料后到去變換前的燃燒的工藝氣量（2h）：1684Nm3×

24m3/h×2h=80832Nm3

相當于產生的CO2量（2h）：80832Nm3×1/3=26944Nm3

投料后到去變換前的消耗的煤漿量（2h）：24m3/h×

2h=48m3

改造前由于支撐板溫度高，所以氣化爐雙臺爐每年的停車次數總和達到12次，每年的總消耗量為：

總浪費的工藝氣量：（60624+80832）×12=1697472Nm3

總浪費的煤漿量：48m3×12=576m3

總產生的CO2量：（20208+26944）×12=565824Nm3

改造后徹底改變了這種頻繁的無計劃性的停車，而是變成有計劃性的6次，所以每年相當于上述總浪費及總排放量的一半。請看改造前后的消耗對比圖表1：

3 改造后的經濟效益

3.1 改造后開停車經濟效益

根據表1我們可以看出每年的原材料及碳化物排放最多是原來的一半，將工藝氣折算成甲醇的話，我們可以計算出每年因停車檢修而帶來的損失情況，根據我廠的運行狀況顯示2200m3工藝氣可以合成1t甲醇，也就是1.5m3煤漿可以出產1t甲醇，而現在的甲醇的價格為2200元，1t液化氣的市場價格在9000元左右，1t柴油的價格在8000元左右，由此我們可以將上表變成經濟效益圖表2：

可算的直接經濟效益就如此可觀，而那些我們減排的污水和碳化物等污染物為社會帶來的就不只是經濟效益，而是關乎未來環境的不可估量的效益，在溫室效應日趨明顯的今天，如何為子孫后代留住藍的天，清的水，綠的樹也是我們企業在追求利益目標的同時保證和追求的社會責任。

節省的液化氣的費用：4t×9000元×6=21.6萬元

節省的柴油的費用：6t×8000元×6=28.8萬元（兩者之中選一）

最節省費用為：127.116+21.6=148.716萬元

3.2 改造后的清洗效益

單次清洗的費用×清洗次數（停車次數）=實際清洗費用（萬元）

改造前：3.16×12=37.92萬元

改造后：3.16×6=18.96萬元

共節約18.96萬元

3.3 改造后的人工效益

單臺爐檢修所用的天數×檢修人數×每天的工作小時數×停車次數總和=總人工時

改造前：7×20×8×12=13440

改造后：7×20×8×6=6720

共節約：6720個人工，按370元/人工的話，直接的經濟效益就是370×6720=248.64萬元

3.4 改造后增加的產值

單臺爐日產390 t甲醇，每次檢修7天，甲醇成本價為1700元/t，甲醇出廠價2200元/t。所以：

改造后檢修期間的產值：390×7×6×2200=3603.6萬元

改造后檢修期間的成本：390×7×6×1700=2784.6萬元

改造后直接增加的產值：3603.6-2784.6=819萬元

4 綜合分析

4.1 經濟效益

經過上面的計算我們可以得出改造后的經濟效益為：

開停車的經濟效益+清洗的經濟效益+人工的經濟效益+增加的產值=改造后的直接經濟效益

148.716+18.96+248.64+819=1235.316萬元

4.2 環境效益

改造后我們比原來減排碳化物282912 Nm3，CO2的密度為1.9772kg/Nm3，所以我們每年減排碳化物約為56萬t，既擔負集團公司保護環境的職責，又響應了國家節能降耗，減碳減排的政策目標，為自然環境的改善貢獻出了作為企業的一份力。

4.3 社會效益

我公司以為客戶供應安全可靠的優質甲醇，并提供親切、專業和高效率的服務，同時致力于保護和改善環境作為自己的使命，本次支撐板改造計劃的成功也印證了這一點，作為企業來說，我們能長時間高效率的生產，就保證了我們作為企業的根本利益，同時減少污染的排放和能源的消耗，也是我們作為企業的社會責任的體現。

5 結語

在環境形勢越來越嚴峻的今天，作為新型能源煤化工企業，我們的每次技術改造首先考慮的并不只是直接的經濟效益，而是作為一個在社會中具有影響力企業所應該考慮的環境以及社會效應。所以，這次改造項目的成功，不僅解決了我們企業生產上的技術難題，也為企業樹立了良好的社會形象。我們將繼續支持和發揚國家的保護環境的方針，做新型能源化工企業的領路者！