晉煤天慶公司魯奇加壓氣化晉城無煙煤總結(jié)、可優(yōu)化技改項(xiàng)目分析(最終版)

魯奇加壓氣化晉城無煙煤總結(jié)可優(yōu)化技改項(xiàng)目分析單位：晉煤天慶公司時(shí)間：二零一五年九月第一部分：

4.0MPa魯奇加壓氣化晉城無煙煤總結(jié)

晉煤天慶公司按照試生產(chǎn)工作計(jì)劃，組織開展魯奇加壓氣化滿負(fù)荷試驗(yàn)，對(duì)整套裝置的安全性、穩(wěn)定性和可靠性進(jìn)行了摸底，同時(shí)也對(duì)各裝置能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，及主要設(shè)備能否滿足使用需求進(jìn)行了試驗(yàn)。截止2015年6月，生產(chǎn)系統(tǒng)順利通過高負(fù)荷試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)。第一部分：

4.0MPa魯奇加壓氣化晉城無煙煤總結(jié)一、晉煤天慶公司魯奇加壓氣化工藝簡述

晉煤天慶公司魯奇加壓氣化工藝是賽鼎工程有限責(zé)任公司在魯奇爐Mark－IV型的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出來的改進(jìn)型，規(guī)格為∮4000×13000，操作壓力為4.0Mpa，設(shè)計(jì)5開1備，粗煤氣總量為170672Nm3/h，最大204806Nm3/h。第一部分：

4.0MPa魯奇加壓氣化晉城無煙煤總結(jié)主要反應(yīng)有：

燃燒區(qū)：2C+O2=COC+O2=CO2

氣化區(qū)：C+H2O=CO+H2C+2H2O=CO2+2H2CO+H2O=CO2+H2C+CO2=2COCO+3H2=CH4+H2OCO2+4H2=CH4+2H2O

離開氣化爐的粗煤氣主要成分為：CO、H2、CH4、H20、CO2。

第一部分：

4.0MPa魯奇加壓氣化晉城無煙煤總結(jié)二、晉煤天慶魯奇加壓氣化特點(diǎn)1、塊煤加壓氣化優(yōu)點(diǎn)（1）單爐產(chǎn)氣量較大，設(shè)計(jì)值為33000Nm3/h，最大40000Nm3/h，實(shí)際產(chǎn)氣量最大可達(dá)54000Nm3/h；耗氧量設(shè)計(jì)為7500Nm3/h，實(shí)際耗氧量最大可達(dá)9000Nm3/h。（2）煤種固定碳含量高（68～80%），7500Nm3/h氧負(fù)荷時(shí)，煤鎖每65分鐘加煤1鎖；灰分含量12～16%，灰鎖每1小時(shí)排灰1次。煤灰鎖循環(huán)頻率低，閥門動(dòng)作次數(shù)少，設(shè)備檢修頻率及工藝操作難度降低。（3）氣化爐操作壓力3.7～3.9Mpa，操作溫度1300～1500℃，煤氣中有效成份（CO＋H2）為64～66%，CH4為7～9%。

第一部分：

4.0MPa魯奇加壓氣化晉城無煙煤總結(jié)2、塊煤加壓氣化爐缺點(diǎn)

（1）

原料煤必須是塊煤，入爐煤含粉率較大時(shí)，易被帶入煤氣和煤氣水中，煤氣水分離排塵量較大，同時(shí)汽提氣攜帶煤粉量增加。（2）蒸汽分解率低，煤氣含水量大。

第一部分：

4.0MPa魯奇加壓氣化晉城無煙煤總結(jié)三、原料煤的特性對(duì)氣化爐的影響分析

晉城無煙煤與新疆廣匯、義馬氣化廠煤質(zhì)特性對(duì)比序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目（縮寫、單位）晉煤天慶新疆廣匯公司義馬氣化廠1全水Mt%5.820.5～22.19.22全硫St,ar%2.10.32～0.650.383水份Mad%4.6512.14～13.023.94灰分Aar%12.76.25～8.1916.155揮發(fā)份Vdaf%7.3249.43～50.7732.576固定碳FCar%68～75.834.33～37.4645.937熔融溫度變形溫度DT13401040～1260軟化溫度ST＞15001090～13801200～1350半球溫度HT＞15001100～1380流動(dòng)溫度FT＞15001110～1290

第一部分：

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1、原料煤的特性對(duì)產(chǎn)氣量、單耗的影響

晉城無煙煤主要特性：固定碳高（68～80%）、碳轉(zhuǎn)化率高，與新疆廣匯公司、義馬氣化廠相比，每1000Nm3粗煤氣單耗綜合表現(xiàn)優(yōu)于新疆廣匯及義馬氣化廠。

每1000Nm3粗煤氣單耗平均值對(duì)比表指標(biāo)單位耗原料煤耗氧氣耗蒸汽晉煤天慶0.45噸166Nm3566kg新疆廣匯0.68噸84Nm3/h633kg義馬氣化廠0.69噸138Nm3/h720Kg

第一部分：

4.0MPa魯奇加壓氣化晉城無煙煤總結(jié)氣化爐運(yùn)行指標(biāo)平均值對(duì)比表指標(biāo)單位汽氧比夾套/氣化爐壓差氣化爐出口溫度最高氧負(fù)荷灰中殘?zhí)亢繒x煤天慶4.16kg/Nm39.8KPa550℃9000Nm3/h3.23%新疆廣匯8.1kg/Nm322.5KPa350℃5700Nm3/h5.36%義馬氣化廠5.62kg/Nm327.3KPa450℃7500Nm3/h3.3%

第一部分：

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2、揮發(fā)份對(duì)氣化的影響

晉城無煙煤揮發(fā)份低（7.32%），氣化裂解后產(chǎn)的粗煤氣的質(zhì)量較為潔凈，焦油含量低，煤氣水的處理難度較為簡單；同時(shí)汽氧比選擇較低，煤氣水量相應(yīng)減少，設(shè)備日常維護(hù)費(fèi)用相應(yīng)降低。

第一部分：

4.0MPa魯奇加壓氣化晉城無煙煤總結(jié)四、晉煤天慶魯奇加壓氣化總結(jié)1、工藝運(yùn)行情況說明

目前晉煤天慶6臺(tái)氣化爐均經(jīng)過提壓、提負(fù)荷試驗(yàn)考核。實(shí)現(xiàn)4開2備、單爐最高9000Nm3/h氧負(fù)荷、3.7～3.8Mpa壓力運(yùn)行。（1）

以氣化爐設(shè)計(jì)負(fù)荷7500Nm3/h為界定，低負(fù)荷（≤7500Nm3/h）與高負(fù)荷（

9000Nm3/h）運(yùn)行數(shù)據(jù)收集整理，具體指標(biāo)變化見表：

第一部分：

4.0MPa魯奇加壓氣化晉城無煙煤總結(jié)氣化爐主要指標(biāo)對(duì)比表序號(hào)參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)低負(fù)荷運(yùn)行參數(shù)平均值高負(fù)荷運(yùn)行參數(shù)平均值指標(biāo)單位1氣化爐氧負(fù)荷7500Nm3/h≤750090002氣化爐加煤量17.0t/h18.528.53氣化爐出口溫度＜570℃5125434夾套壓差＜80Kpa10145汽氧比5.31Kg/Nm34.454.15

第一部分：

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氣化爐單爐設(shè)計(jì)負(fù)荷7500Nm3/h，隨著氣化爐單爐負(fù)荷增加到9000Nm3/h，氣化爐出口粗煤氣溫度增加約20℃，氣化爐單爐氣量由45000Nm3/h提高到54000Nm3/h，氣化爐夾套壓差增加約4.0Kpa,汽氧比降低約0.3kg/Nm3，單爐加煤量增加了10.0噸/h。

結(jié)論：氣化爐單爐負(fù)荷達(dá)到7500～9000Nm3/h，汽氧比降低，蒸汽耗量減小，氣化爐運(yùn)行指標(biāo)正常。（2）粗煤氣成分也隨著氣化爐單爐負(fù)荷的提高，相應(yīng)的發(fā)生了變化，具體數(shù)值見下表：

第一部分：

4.0MPa魯奇加壓氣化晉城無煙煤總結(jié)粗煤氣組分對(duì)比表數(shù)據(jù)成分低負(fù)荷運(yùn)行平均值（≤7500Nm3/h）高負(fù)荷運(yùn)行平均值（9000Nm3/h）CO2(%)24.1722.88O2(%)0.200.20CO(%)23.6026.52H2(%)42.3342.60N2(%)0.530.53CH4(%)8.277.82H2S(%)0.910.73

第一部分：

4.0MPa魯奇加壓氣化晉城無煙煤總結(jié)

結(jié)論：

氣化爐高負(fù)荷與低負(fù)荷運(yùn)行比較，C02降低1.29%，CH4降低0.45%，

CO增加2.92%，H2增加0.27%。氣化爐高負(fù)荷運(yùn)行粗煤氣質(zhì)量優(yōu)于低負(fù)荷運(yùn)行。

第一部分：

4.0MPa魯奇加壓氣化晉城無煙煤總結(jié)五、經(jīng)濟(jì)性總結(jié)6月、7月、8月份液氨單耗統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品消耗材料單位6月份平均消耗7月份平均消耗8月份平均消耗液氨原料煤噸/t.NH31.331.211.13蒸汽噸/t.NH37.716.816.77動(dòng)力電Kwh/t.NH3489449448第一部分：

4.0MPa魯奇加壓氣化晉城無煙煤總結(jié)五、經(jīng)濟(jì)性總結(jié)

結(jié)論：

4.0MPa魯奇加壓氣化晉城無煙煤與其它煤種相比，具有單位產(chǎn)氣量高、單耗低、煤灰鎖閥門動(dòng)作頻率低，是發(fā)展煤化工產(chǎn)品的優(yōu)良煤種。

第二部分：

4.0MPa魯奇加壓氣化晉城無煙煤

優(yōu)化技改項(xiàng)目分析

根據(jù)天慶公司生產(chǎn)運(yùn)行實(shí)際情況，結(jié)合新疆廣匯、義馬氣化廠3.0MPa魯奇工藝運(yùn)行特點(diǎn)，4.0MPa魯奇加壓氣化晉城無煙煤優(yōu)化技改項(xiàng)目分析如下:1、取消氣化爐出口刮刀配置現(xiàn)狀：晉城無煙煤揮發(fā)份低，氣化爐出口煤氣焦油含量低，在氣化爐與洗滌冷卻器之間不易結(jié)焦，刮刀基本不用動(dòng)作。優(yōu)化效果：取消后減少設(shè)備投資，煤氣泄漏點(diǎn)降低一處。建議刮刀安裝位置設(shè)為人孔，便于檢查、檢修，偶然出現(xiàn)結(jié)焦情況也可用于人工清理。2、煤鎖與煤倉鋼制交錯(cuò)連接技改為不銹鋼軟連接現(xiàn)狀：義馬、天慶公司及其它公司已改進(jìn)。優(yōu)化效果：改進(jìn)后現(xiàn)場(chǎng)基本實(shí)現(xiàn)無煤粉污染，環(huán)境衛(wèi)生得到改善。

第二部分：

4.0MPa魯奇加壓氣化晉城無煙煤

優(yōu)化技改項(xiàng)目分析3、縮小煤鎖一次充壓限流孔板孔徑現(xiàn)狀：煤鎖一次充壓孔板為∮51毫米，充壓易引起后系統(tǒng)管網(wǎng)壓力波動(dòng)。優(yōu)化效果：孔板孔徑縮小20%，改為∮40毫米，不影響煤鎖充壓，后系統(tǒng)煤氣管網(wǎng)壓力波動(dòng)減小。4、縮小灰鎖充壓限流孔板孔徑現(xiàn)狀：灰鎖充壓孔板為∮44毫米，充壓易引起蒸汽管網(wǎng)壓力波動(dòng)。優(yōu)化效果：孔板孔徑縮小50%，改為∮22毫米，不影響灰鎖充壓，蒸汽管網(wǎng)壓力波動(dòng)減小。

第二部分：

4.0MPa魯奇加壓氣化晉城無煙煤

優(yōu)化技改項(xiàng)目分析5、灰鎖膨脹冷凝器泄壓閥DV1及旁路限流孔板擴(kuò)大現(xiàn)狀：DV1、旁路為∮6毫米。優(yōu)化效果：DV1及旁路孔板改為∮14.5毫米后灰鎖泄壓速度加快，灰鎖整體排料循環(huán)時(shí)間縮短。6、灰鎖膨脹冷凝器充水限流孔板擴(kuò)大現(xiàn)狀：孔板為∮22毫米。優(yōu)化效果：孔板改為∮30毫米后灰膨脹冷凝器充水速度加快，灰水壓力波動(dòng)不大，灰鎖整體排料循環(huán)時(shí)間縮短，爐篦停轉(zhuǎn)時(shí)間減小，氣化爐出口溫度波動(dòng)降低。

第二部分：

4.0MPa魯奇加壓氣化晉城無煙煤

優(yōu)化技改項(xiàng)目分析7、單爐灰膨脹冷凝器灰水充水管線增加過濾器現(xiàn)狀：灰水雜質(zhì)含量較大，易造成DV3堵，閥門動(dòng)作磨損導(dǎo)致使用壽命減短。優(yōu)化效果：增加過濾器后實(shí)現(xiàn)大顆粒雜質(zhì)定時(shí)清理，提高灰水品質(zhì)，閥門使用壽命得到提高。8、沖渣地溝底部鋪設(shè)耐磨弧形鋼板現(xiàn)狀：沖渣地溝底部鋪設(shè)為耐磨鑄石板，耐磨壽命短，灰渣溝檢修頻率高。優(yōu)化效果：鋪設(shè)耐磨弧形鋼板后可提高灰渣溝底部耐磨性，同時(shí)灰渣通過性提高，灰渣溝檢修頻率降低。

第二部分：

4.0MPa魯奇加壓氣化晉城無煙煤

優(yōu)化技改項(xiàng)目分析9、氣化爐出口溫度較高現(xiàn)狀：晉城無煙煤由于固定碳含量高，煤反應(yīng)速度慢，反應(yīng)床層增高，煤氣出口溫度，一般在550～620℃，人孔溫度易造成波斯曼套筒變形、人孔內(nèi)筒燒毀。優(yōu)化效果：建議設(shè)計(jì)院研討是否可增加爐篦與人孔、煤氣出口之間距離，提高氣化爐爐膛高度，適當(dāng)降低煤氣出口溫度，提高設(shè)備使用壽命及裝置安全性。10、晉城無煙煤汽氧比選擇較低，氣化污水產(chǎn)量少；煤質(zhì)揮發(fā)份低，系統(tǒng)無油，煤氣水處理難度降低。

第二部分：

4.0MPa魯奇加壓氣化晉城無煙煤

優(yōu)化技改項(xiàng)目分析現(xiàn)狀：五開一備六臺(tái)氣化爐煤氣水產(chǎn)量約125m3/h（氧負(fù)荷7500×5Nm3/h），設(shè)計(jì)煤氣水處理能力115m3/h兩套，目前使用一套。優(yōu)化效果：建議五開一備六臺(tái)氣化爐減少煤氣水配套裝置。11、晉城無煙煤加壓氣化污水產(chǎn)量較小；煤氣水氨氮含量低，汽提裝置處理難度降低現(xiàn)狀：五開一備六臺(tái)氣化爐煤氣水產(chǎn)量約125m3/h