單燒型煤制氣的利與弊淺析

寧海文(山西陽煤豐喜肥業(yè)〔集團(tuán)〕有限責(zé)任公司新絳分公司 山西運(yùn)城043100)

1 型煤裝置

山西陽煤豐喜肥業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司新絳分公司現(xiàn)有合成氨產(chǎn)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(chǎn)成本，經(jīng)多方調(diào)研、考察，投資約1 200萬元新建了1套 150 kt/a型煤生產(chǎn)裝置

1.1 工藝流程

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

1.2 主要設(shè)備

主要設(shè)備參數(shù)見表1。

1.3 效益分析

造氣系統(tǒng)單燒型煤制氣時(shí)，噸氨耗型煤1.550 t，型煤價(jià)格為677.6元/t，噸氨耗型煤成本1 050元；造氣系統(tǒng)單燒粒煤制氣時(shí)，噸氨耗粒煤1.115 t，粒煤價(jià)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(chǎn)合成氨80 kt計(jì)，則年節(jié)約生產(chǎn)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(guān)參數(shù)比較如表2所示。

表2 單燒型煤與單燒粒煤有關(guān)參數(shù)比較

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

3 單燒型煤對(duì)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?jǐn)?shù)比單燒粒煤增加了約3.0%，從而增加了壓縮系統(tǒng)的電耗，所以噸氨電耗提高了70 kW·h左右，合成系統(tǒng)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(zhì)量濃度比單燒粒煤制得的半水煤氣提高了約1 200 mg/m3(標(biāo)態(tài))。

(3)由于單燒型煤制氣產(chǎn)生的爐渣量大，爐條轉(zhuǎn)速快，造氣爐底磨損嚴(yán)重(原爐底16個(gè)月更換1次，現(xiàn)在11個(gè)月左右就需更換1次)。

4 結(jié)語

單燒型煤制半水煤氣，有利有弊，企業(yè)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況權(quán)衡，方可達(dá)到增加經(jīng)濟(jì)效益的目的。