中小氮肥造气工艺技术优劣对比及其改进浅述

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1、中小氮肥造气工艺技术优劣对比及其改进浅述彭爱军盂新东(湖南金信化工有限公司冷水江417506)2008-08-190 前言   据统计，以块煤为造气原料生产合成氨的化肥厂造气成本占合成氨成本的60%以上。当前煤价上涨，化肥价格下跌，化肥厂经受了比较严峻的考验，降低造气成本成了合成氨生产的重中之重。近几年来，各化肥厂对造气实现了各种各样的技术改造技术革新，如造气流程改造、吹风气集中回收、煤气炉本体改造，降低炉上温度等一系列降低煤耗，提高煤气炉发气量的改造，综合起来说，改造、革新内容主要是向小氮造气学习。

2、部分小氮肥企业造气状况还真不错，煤气炉气化强度高达1400～1500m3/m2·h，吨氨造气入炉煤耗仅1100～1200kg，而中氮肥企业煤气炉气化强一般为1100～1200m3/m2·h，吨氨造气入炉煤耗一般为1400～1500kg。小氮肥企业造气到底比中氮肥企业强在哪些地方?为什么强?中氮肥企业造气要达到小氮肥企业水平该怎样改进?本文值此作一些思考。1 小中氮肥企业造气工艺技术比较1.1 造气流程   小氮肥企业造气流程可用一个“短”字概括，与中氮比，没有燃烧室，洗气箱。吹风是从煤气炉出来后，经除

3、尘器除尘后入吹风气回收总管或直接放空；上吹气经除尘器除尘后经废锅回收热量后入煤气部管。流程短，吹风时阻力少，有利于提高吹风效率，废锅设有蒸汽过热段，夹锅、废锅蒸汽在过热以后入炉比饱和蒸汽制气效果好。1.2 煤气炉本体   中氮肥企业煤气炉直径一般为Φ3000～Φ3600mm，以Φ3000mm煤气炉为例，从灰盘至上气道口下沿高度只有3.8m。而小氮肥企业煤气炉直径一般为Φ2400～Φ2600mm，高度较Φ3000mm煤气炉高1m以上。煤气炉高度较高，有利于碳层高度的提高，从而提高气化层厚度，提高蒸汽分解

4、率，提高气体中有效气体成分。现小氮肥企业煤气炉碳层高度一般控制在风帽上2.8m以上，而中氮肥企业碳层高度一般只控制在风帽上1.9m左右，再往上提碳层，煤气炉易挂壁。1.3 炉箅及炉下结构   中氮肥企业一般采用扇形炉箅或均布型炉箅，比较强调外环区布风量大，由四块组成的大直径均布型炉箅下层渐开线较长，下渣块度相差较大，炉箅与炉膛壁间隙最宽处为250mm，最窄处为100mm，炉箅座较矮，炉下短节一般只有350mm，灰渣在灰门外堆渣角比较大，出灰口高度选择较低，一般为220～280mm稍大的渣堆难以排出，造

5、成下层堵塞。   小氮肥企业煤气炉一般采用均布型炉箅，层与层之间流道宽，通风面积大，由于煤气炉直径小，炉箅下层渐开线短，下渣埠度均匀，炉箅座较高，炉下短节一般有400mm以上，储灰量大，灰盘相对较大，灰渣有灰门外堆渣角度比较小，出灰口高度较高，一般为280mm以上，排渣较畅，灰犁一般为箱形结构不易变形损坏。1.4 造气操作工艺   小氮肥企业造气工艺最主要的特点是上部温度低、碳层高、吹风时间短。下部温度一般控制在250～300℃，有的甚至在400℃以上，这样的温度通常是通过拉大下吹与上次时间差的高碳层

6、操作实现的。碳层高度一般控制在风帽上2.8m以上，碳层高对吹风是不利，吹风气中可燃气体高，因此一般都设有吹风气集中回收。提高碳层对制气是相当有利的，可提高蒸汽分解率，减少未分解蒸汽带出热量而降低煤耗，可提高气体中有效气体成分，多使用氮空气而提高煤气炉发气量，氮空气的加入又可减少吹风时间表从而提高产气量。在时间表的分配上，小氮肥企业吹风时间不到总循环时间的20%，下吹时间表占总循环的45%以上，把火层控制在煤气炉的中下部，能形成较好的渣块。灰渣层除起保护炉箅作用外，另一个重要的作用就是均匀布风。较好的渣

7、块保证了有效的通风面积，从而提高吹风率减少吹风时间表。   中氮肥企业煤气炉炉上温度控制较高炉条温度相对较低，一般来说，炉上温度在450℃以上，炉下温度在300℃以下，碳层相对较低。时间分配上，中氮肥企业煤气炉吹风时间一般占总循环时间表的22%以上，有的厂甚至占25%以上，要想达到小氮肥企业煤气炉的状况真还有一定的困难。   可以说，小氮肥企业煤气炉发气量高、消耗低的主要原因是工艺和设备上形成了一个合理的体系，这个合理的体系形成有其特定的历史和背景。2 小氮肥企业“造气体系”形成的历史和背景   “小

8、氮肥”是计划经济时代的产物，小氮肥企业之所以称“小氮”，就是其原设计合成氨规模小，一般在25kt/a以下，其隶属关系是地市一级，而中氮肥企业规模一般在25kt/a以上，隶属于省一级，正因为其规模小级别低，吃不上计划皇娘山西白煤，一般采用热稳定性较差的本地劣质块煤或气化型煤如煤棒、煤球等作为造气原料，煤气炉直径一般设计为Φ2240mm或Φ2400mm，采用热稳定性差的煤制气，炉上温度不宜高，因此小氮造气流程不设燃烧室，不使用二次风，吹风气直接放空，炉上温度