我公司現合成氨產能為6萬噸,主要產品為:碳銨、液氨、甲醇,共有¢2610造氣爐6臺,三樓廠房有效高度為4.5米,采用烘干煤棒制氣,單爐發氣量可達 5500 標立方米,噸氨耗入爐實物煤棒約1500㎏。
近年來由于原料煤價格不斷上漲,對化肥企業來說無疑是雪上加霜,而化肥企業造氣能耗占全廠總能耗的60%,因此,采用新技術對造氣進行節能技術改造,是目前各中小氮肥廠生存發展的首選途徑。我公司經過多方調研并對兄弟廠家進行考察論證,最終決定采用河北長佳液壓機電有限公司生產的造氣爐自動加煤機及相關控制裝置,并于2008年2月份首先在5#造氣爐上投入運行,經過半年的考核,使用運行情況非常理想。下面我把該自動加焦機在5#造氣爐上的運行情況作一下介紹。
一、 自動加煤機設備簡介
該自動加煤機型號為:T450X-Y3B-C3W,主要設備部件由容煤桶、圓盤閥、插板閥、儲煤倉、炭層高度自動檢測器、加煤機智能控制器等部分組成,為下吹階段下放布料方式。爐口以上有效安裝高度為2000mm,容煤桶下部為布料器,起布料兼密封作用,圓盤閥為第二道密封,圓盤閥上部連接插板閥及儲煤倉,由插板閥開關時間控制給煤量大小,采用炭層高度自動檢測器來實現炭層高度定時測量,并將測量結果輸出給二次表,以上部位均為油壓啟動形式,由加煤機智能控制器實現給煤量自動調節。在正常運行條件下,設定每4~5個循環(檢測頻率可調)布料完成后,自動測量一次當前炭層高度,并將測量結果傳輸給顯示儀表,進行數字顯示、語言報數,并轉換成標準電信號輸出給加煤機智能控制器;加煤機控制器接收程控機的下吹、吹風及開停爐信號,輸出探焦器、布料器、圓盤閥、插板閥驅動信號,設定模式有固定碳層(全自動) 、半自動、人工補料、自動校驗等模式;固炭模式設置參數有:工藝設定空程設定、允許炭層波動量、插板閥基準給料時間、每個循環最大加煤量;半自動模式設置參數有布料閥開啟時間、圓盤閥開啟時間、插板閥與圓盤閥間隔時間、插板閥給料時間;補料模式:如當前加煤量無法滿足工藝條件或爐況不正常時,人工啟動補料按扭后,控制器按照補料設定基準時間自動進行一次補料。校驗模式:如當前給料時間與插板閥基準給料時間始終出現偏差,或由于變更煤種及工藝,控制器固炭效果不顯著時,可啟動校驗設置,進行一次人工強制校驗,此時,控制器根據當前10次加煤時間與空程高度偏差量對插板閥基準值進行修正。
二、 自動加煤機的安裝
安裝時由我廠自制儲煤倉,使其容積比加料斗稍大。由于該裝置為自動檢測炭層高度、自動調節給煤量,操作工只負責將料倉加滿煤后,不用總是經常去量碳層和調節插板閥開啟時間,更不用去開爐蓋,大大減輕了操作工的勞動強度。該系統設計有自動探焦器用于測量爐內空程,2個探火孔用于開爐觀察火層及探火。
三、 運行情況總結
表1 5#爐自動加焦機投運前.后數據對比
加煤方式 |
自動加煤 |
人工加煤 |
加煤頻率 |
每個循環1次 |
每15個循環1次 |
每次加煤量/Kg |
160 Kg |
1380 Kg |
吹風 |
27 |
26 |
上吹 |
30 |
34 |
下吹 |
54 |
53 |
二上 |
7 |
9 |
吹凈 |
4 |
4 |
循環總時間/S |
122 |
124 |
空程/M |
1.6-2.0 |
2.7 |
下灰可燃物/% |
24 |
17 |
1、有效制氣時間延長,產量增加。
采用人工加煤時,由停爐開蓋到加煤完畢需1min左右,每個班單爐加煤16斗左右,全天48斗,其中下灰12次。采用自動加煤后,除下灰停爐外,加煤不停爐,全天可縮短停爐時間24min,相當于每臺爐每天增加制氣時間24min,可多產合成氨(5500*24/60)/3300=0.67T/NH3
2、 爐溫穩定。
采用自動加煤控制方式,消除了人工加煤時因不同操作習慣所引起的加煤加偏及炭層波動大缺陷。該設備最大的特點就是在自有設備的控制下,達到碳層的恒定可調,實現了真正意義上的自動加煤,碳層穩定無波動,爐溫較穩定,上下行溫度變化很小,基本呈直線。爐況的穩定,增加了單爐發氣量,提高了有效氣體成份,降低了灰渣殘碳含量。
3、 加煤時不用打開爐蓋,爐內熱量基本無損失。
4、 維護方便。
人工加煤時,每加煤一次,總重達2.5T左右的加煤斗就要沖擊爐口一次,使用不久爐口周圍焊縫就會拉裂產生泄露,補焊一次也維持不了多長時間。多次停爐補焊,勢必影響發氣量。采用自動加煤后,容煤桶固定在爐口上,且每次只加160Kg左右對爐口無沖擊力,自動加煤不存在爐蓋,因而沒有爐蓋導輪脫落及更換石棉繩填料的情況,維修次數減少,使得日常維護更加方便。
四、存在的問題及解決方法
我們認為探火孔原設計通徑DN273太小,不能完全觀察到爐內火層,一旦爐內結疤或水夾套漏需入爐處理時,必須拆掉爐口的加煤機并移到一邊才可進入爐內。為此我們將其中1個探火孔改為DN400的人孔。這樣,如果遇到特殊情況時,將該探火孔人孔蓋打開,便于入爐檢修。
該控制器固碳控制模式首先由人工對基本參數進行設定,再由控制器根據實際測量參數進行自動調節,最終達到自動控制炭層及恒定炭層的目的。該技術將固定碳層自動加煤機和撒播式自動加煤機的技術相結合,達到了炭層高度恒定,氣化阻力小,上行溫度波動小及加煤量全自動調節的運行效果,實現了真正意義上的全自動加煤。采用該技術,對穩定爐況、節能降耗、減輕工人勞動強度及降低工藝管理難度均有非常明顯的效果。