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利用三金煤棒机制作煤棒及制气技术
澳门金沙9159官方网站 加入时间:2014/10/2 14:08:20 浏览:1028次
0、前言:目前,江苏华昌化工股份有限企业合成氨装置生产能力为330 kt/a随着全国煤炭供应形势日趋严峻,进厂煤炭的价格每年都在上涨,原料路线改变势在必行。通过调研,2006年5月华昌化工企业决定新建1套100 kt/a煤棒制备装置,5台2 800~炉全烧煤棒,以减轻煤炭采购压力。
1、煤棒制备:
1. 1、工艺流程:
    煤棒生产采用湖北三盟机械制造有限企业生产的设备。工艺流程为粉碎、沤制、制棒、烘干。煤棒制备工艺流程见图1。
图1煤棒制备工艺流程
图1煤棒制备工艺流程
1. 2、主要设备:
    主要设备见表1。
1. 3、煤棒制作要求:
    (1)原料煤粉中水分需控制在8%量分数)以内;如水分偏高,粉碎机易积料,增加电机功耗,电机易烧。配液时,要求其中水分质量分数小于13%。配液人员难以掌握水分含量。若其水分高于此,不易成型;其水分太低,煤棒机难操作,煤棒也不易成型,且碎煤屑多,机件磨损快;若采用二次加水,则造成煤棒强度差。
表1主要设备
表1主要设备
煤棒配比要求见表2
煤棒配比要求见表2
    (3)求有足够的沤化时间以使煤能与腐植酸充分渗透。这样制出的煤棒强度高、揉韧好、返屑少。
 (4)通过调节供煤量,控制煤棒机电流,避免二次加水。
 (5)麒棒机通过挤压出料,叶轮易磨损。间隙小,不出棒;间隙大,出棒快,碎料多。故叶轮要经常调整。
1. 4、煤棒质量要求:
    煤棒质量主要包括煤棒的成分、强度、形状等。煤棒成分包括载合剂、水分、固定碳含量等。制备煤棒所用载合剂一般是腐植酸钠,载合剂的质量分数一般控制在2%。煤棒烘干,水分质量分数一般控制在4%。对煤棒来讲,固定碳含量越高越好,但由于受到载合剂加入量的限制,一般在70%~75%(量分数)。普遍使用的煤棒形状有单棒和梅花棒2种。可根据每个企业的操作习惯和实际情况而定,华昌化工企业目前使用的是梅花棒。煤棒长度也是影响炉况和产气量的因素之一。煤棒长度太短,说明强度不够,需从煤棒生产设备和煤棒成分上进行调整;煤棒长度太长,则需要从煤棒的成分上进行分析和调整。一般来说,煤棒长度以200 ~ 300~为宜。煤棒的强度过高或过低都影响到炉况的稳定。判断煤棒强度的高低:①表现观察,煤棒的外观应基本光洁,不粗糙,具备一定的长度,不弯曲。②用手试,把煤棒拿在手中,用力捏,以不碎为宜。煤棒强度过低或过高应该从设备和煤棒的成分上查找原因。煤棒中载合剂及水分含量过高或过低、煤棒机的挤压强度不够是造成煤棒强度高低不均的主要原因。
2、煤棒制气:
2. 1、设备改造:
    改造设备方面:①水夹套加大加高,其直径由2 400 mm扩至 2 800 m门飞高度由2 145 mm加高至2 545 m门飞②炉算可选用煤棒专用炉算;破渣条由锻打件改用耐磨铸钢件。③风机风量、风压增大,选用D550型调压风机。①加氮三通管道改造,主要增加蒸汽流通截面积。⑤将吹风阀、上下行阀、回收阀阀径由DN500mm改为DN600 mm⑥采用煤棒专用加焦机。
2. 2、操作优化:
      (1汰炉蒸汽的控制。由于型煤进入高温区后破碎率较块煤高,故床层阻力比块煤大。这样也极易引起气化剂分布不均匀,气流带出物多,易结疤、结块。由于床层阻力增大,如果入炉蒸汽仍保持原来烧优质块煤的压力和流量,则通过炉内的蒸汽量要减少,很容易引起炉温过高而结块。故应适当提高入炉蒸汽压力蒸汽手轮由9圈调整为19圈久加大入炉量,保证有足量的蒸汽入炉,以克服炉膛阻力,便于气化剂的分布,保持蒸汽的分解率,从而提高炉子发气量。
    (2护上温度及火层位置。根据型煤特性,严格控制上行温度及火层位置。在工艺上控制低炉面温度,适当提高干燥层、干馏层的厚度。这样在型煤入炉后有较长的停留时间,使其不至于入炉后急剧受热而破裂,能尽可能保持原状进入气化层,降低破碎程度,提高气化层透气性能,降低吹风阻力。上行温度一般控制在(280士20)°C,
炉下温度一般控制在(300±20)℃。
      (3风百分比调整。吹风时间多,蒸汽调节不及时,煤棒炉易结焦,吹风时间少,煤棒炉产气差。通过不断摸索调整,每个循环(120 s)中吹风时间由21. 6 s延长至27. 2、单炉每天入炉煤由35件曾至60 t发气量明显提高。
    (4护条机的使用及下灰次数。由于煤棒灰分较高,灰渣层易变厚,过厚的渣层会增加炉内阻力,使通入炉气化剂减少。为保持正常火层厚度,势必提高炉条机转速,以缩短燃料在炉内的停留时间,因此也势必要增加下灰次数,一般2h下灰1次。
3、结语:
    现2 800~造气炉全烧煤棒,单炉产气量可达5 000m3/h,约为同类型块煤造气炉产气量的70%,吨氨煤棒单耗约在1. 7 t型煤炉的运转周期在1. 5 a以上。采用型煤制气,对使用块煤制气的企业来说,可充分的消化掉多余的煤末,提高煤炭的利用率。若全部采用型煤制气,吨氨成本可下降150元以上,吨尿素成本可下降90元以上。100 kt/a合成氨的企业全部由块煤改为型煤后,每年可增加效益1 500万元以上。这虽和粉煤气化炉相比,技术水平较低,合成氨生产成本还有一定差距,但经济效益仍是比较可观的。

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