對型煤制作中兩個觀念的看法

徐玉華

（華強化工集團股份有限公司，湖北當陽 444105）

最近筆者走訪一些公司，發現在腐殖酸型煤制作控制上，出現了兩種新的觀點：①造氣爐型煤的水分，控制并不是越低越好；②型煤制作時添加白泥，可節約褐煤和堿的用量，達到節約生產成本的目的。針對上面兩種新觀點，筆者采集了一些生產上的相關數據，分析如下，供廣大同仁參考。

1 對 “進入造氣爐型煤水分，控制并不是越低越好”觀點的分析

主要從以下兩方面分析。

1.1 型煤的水分與煤耗

造氣爐型煤水分變化的生產數據如下（所用原料煤質基本相同）。

入爐型煤水分，平均在4%時，采集十天的數據如下：平均噸氨煤耗為1 605kg，總氨產量每天平均1 380t，造氣返料平均每天75t，旋風灰平均每天93t。烘干型煤，熱風爐平均每天用煤37t。（返料和旋風灰均計入煤耗。）

入爐型煤水分，平均在2.5%時，采集十天的數據如下：平均噸氨煤耗為1 540kg，總氨產量每天平均1 380t，造氣返料平均每天62t，旋風灰平均每天85t。烘干型煤，熱風爐平均每天用煤45t。（返料和旋風灰均計入煤耗。）

消耗對比如下。

型煤水分4%時，每天氨產量1 380t，噸氨煤耗1 605kg，用煤量為：

1 380×1 605／1 000＝2 214.9t

型煤中含水量 2 214.9×4%＝88.6t

造氣凈用煤量 2 214.9－88.6＝2 126.3t

型煤水分2.5%時，每天氨產量1 380t，噸氨煤耗1 540kg，用煤量為：

1 380×1 540／1 000＝2 125.2t

型煤中含水量 2 125.2×2.5%＝53.1t

造氣凈用煤量 2 125.2－53.1＝2 072.1t

型煤水分由2.5%上漲至4%時，造氣增加用煤量為：

2 126.3－2 072.1＝54.2t

同時，造氣返料上升75－62＝13t，旋風灰上升93－85＝8t。

返料和旋風灰均計入煤耗，這兩項均可再次利用，合計為21t。

型煤水分由2.5%上漲至4%時，烘干型煤，熱風爐減少用煤量為45－37＝8t。

綜上，型煤水分由2.5%上漲至4%時，實際增加用煤量54.2－13－8－8＝25.2t。

因此增加水分后對于消耗來說是增大的。

1.2 從型煤制作和氣化過程分析

（1）從型煤制作分析

型煤烘干是需要熱量的，而熱量是靠熱風爐燃燒原煤得到的。這可能是持有 “進入造氣爐型煤水分，控制并不是越低越好”這種觀點的理論基礎。然而提高型煤水分后，型煤的冷強度本身就會下降，在運輸入爐的過程中，必然導致破損量增加，返料上升，這些通過上面采集的數據可以有效證明；同時，破損量增加，造氣入爐煤含粉量增加，導致旋風帶出物增加。返料和旋風帶出物增加，在造氣實際消耗同等煤量的情況下，原料所需要生產的冷態型煤量要增加，烘干窯的負荷也要增加，導致整個型煤制作過程中，生產負荷上升，最終表現在煤耗、電耗、工藝物料消耗、設備的備品備件以及勞動成本的上升。

（2）從型煤氣化過程分析

型煤氣化關鍵在確保造氣爐內透氣、燃燒均勻。在型煤水分升高后，要保證造氣爐透氣，必須多用上吹加氮，但爐內粉末增多（旋風帶出物多可以證明），又不允許多用上吹加氮，這個矛盾勢必導致造氣爐內局部超溫，爐況波動。特別在原煤質量好時，其親水性就會差一些，成型更難，型煤的強度和粘度本身就會下降，入爐后型煤粉化會增加。對于優質煤氣化而言，應該增加風量，但因為型煤質量問題，增加風量后，旋風帶出物會更多，更易造成造氣爐內偏流、局部結疤，同時對設備沖刷會更嚴重，所以不允許加風量，這個矛盾導致好煤質也發揮不出應有的效果。

綜述，“進入造氣爐型煤水分，控制并不是越低越好”，這種觀點值得商榷。

2 對 “型煤制作時添加白泥，可節約褐煤用量，達到節約生產成本”的分析

對這種觀點，從以下兩方面分析。

2.1 對型煤添加白泥的生產數據分析

針對型煤制作時白泥變化，采集生產中的數據（所用原料煤質基本相同），見表1。

表1 型煤組成及造氣煤耗kg

說明：由于型煤制作過程中有一道漚制工序，造氣所用型煤與原煤配比對應關系為相隔兩天，例如，上表中22號配煤24號造氣開始燒。燒加白泥型煤后，造氣增開1臺φ2 610mm 造氣爐。沒加白泥型煤以980元／t計，按燃料煤600元／t、褐煤450 元／t、液堿900 元／t、白泥130元／t計算。

（1）噸型煤制作成本比較

18號到22號沒有添加白泥時，對應的型煤為20到24號。

經計算，型煤中褐煤所占比例為：

（147＋115＋97＋103＋105）／（1 858＋1 963＋1 960＋1 954＋2 032）×100%＝567／9 767×100%＝5.8%

型煤中液堿所占比例為：

（49＋48＋42＋46＋43）／（1 858＋1 963＋1 960＋1 954＋2 032）×100%＝228／9 767×100%＝2.334%

23號至27號添加白泥時，對應的型煤為25到29號。

型煤中褐煤所占比例為：

（87＋93＋85＋86＋82）／（1 951＋2 054＋2 000＋2 020＋2 015）×100%＝433／10 040×100%＝4.312%

型煤中液堿所占比例為：

（30＋31＋33＋30＋29）／（1 951＋2 054＋2 000＋2 020＋2 015）×100%＝153／10 040×100%＝1.523%

因此，加白泥后液堿和褐煤消耗，分別下降了0.811%和1.488%。

23號至27號型煤中，白泥所占比例為：

（53.76＋47.09＋51.34＋49.25＋52.34）／（1 951＋2 054＋2 000＋2 020＋2 015）×100%＝253.78／10 040×100%＝2.523%

添加白泥后，噸型煤節約成本：

900×0.811% ＋450×1.488%－130×2.523%＝10.7元

（2）噸氨煤耗成本比較

18號到22 號沒有添加白泥，對應為20 到24號，其平均噸氨煤耗1 522.6kg。

23號到27號添加白泥時，對應為25到29號，其平均噸氨煤耗1 573.8kg。

加白泥比沒加白泥噸氨煤耗成本上升33.4元。

（3）噸氨旋風帶出物價值比較

20到24號沒加白泥噸氨對應的旋風帶出物為：

（71＋74＋72＋70＋75）×1 000／（1 858＋1 963＋1 960＋1 954＋2 032）×1.522 6＝56.4kg

25到29 號加白泥噸氨對應的旋風帶出物為：

（91＋93＋89＋98＋95）×1 000／（1 951＋2 054＋2 000＋2 020＋2 015）×1.573 8＝73.1kg

所以，加白泥后旋風帶出物噸氨增加16.7kg，旋風帶出物可作為燃料煤再次利用，其噸氨價值為：16.7／1 000×600＝10.02元。

（4）加白泥后滿足同樣的生產負荷增開的造氣爐、型煤成型機，造成的噸氨生產成本上升均不計。

綜上，加白泥比沒加白泥噸氨成本上升23.38元。

2.2 從型煤制作中褐煤粘結成型機理上分析

褐煤中的瀝青質是煤粒間粘結成型的主要物質。瀝青的軟化點在70～80℃，在加壓成型過程中，由于煤粒間相對位移，彼此相互推擠、摩擦產生熱量，使瀝青質軟化成為具有粘結性的塑性物質，將煤粒粘結在一起成為型煤；褐煤中含有游離的腐殖酸，游離的腐殖酸是一種膠體，具有強極性，在成型過程中，外力作用使煤粒間緊密接觸。具有強極性的腐殖酸分子使煤粒間相結合的分子間力得以加強而成型；同時，褐煤中有大量含水的毛細孔，成型時毛細孔被壓潰，其中水被擠出，覆蓋于煤粒表面形成水膜，進而填充煤粒間的空隙，呈現出相互作用的分子間力，加強煤粒的接觸而成型。褐煤的這些特點，都是白泥不具備的。白泥相比于褐煤，唯一的長處就是水分含量低，當原煤水分超標后，能夠起到一定的調節作用，對型煤制作成型有一定的幫助。通過這些，就不難理解有上面的計算結果了。因此，“型煤制作時添加白泥，可節約一定的褐煤和堿的用量，能夠節約生產成本”，就值得商榷。

3 結 語

上面兩種觀點的出現和應用到生產中，也是當前企業生存壓力大的一種表現形式，企業生存壓力大，就要求變，要挖潛。但不論何種形式的變通都要有一定的理論知識作支撐，否則都將會以失敗告終，得不償失。