“十一五”期间氮肥工业造气技术发展走势.docVIP

论下一步氮肥工业造气技术发展走势 田守国 摘 要：文章总结了近年来造气技术超常规快速发展的亮点和不足，并分析提出了下一步造气应用技术改造的发展走势。 目前，氮肥工业以煤为原料的合成氨产量占全国总产量的73.0％。非无烟块煤气化装置合成氨总产量238万吨／年，其中水煤浆气化装置8套，鲁奇炉气化1套，恩德炉气化装置3套，灰熔聚气化装置2套。以油为原料的氮肥装置共16套，这些装置目前都在进行原料改造。虽然国家有关部门倡导并支持新型气化项目的开发使用，但“十一五”期间乃至今后更长一段时期，UGI间歇气化技术仍为我国氮肥工业煤气化方法的主要部分。为进一步降低生产能耗，间歇式气化装置迫切需要加快技术改造步伐。从而使煤气炉主体部分配套进一步完善，使该气化装置系统平衡配套水平进一步提高，使各企业造气系统配置进一步规范，从而提升该气化技术单位面积的气化能力和运行的经济性能。 1. 近年来造气技术的发展情况 1.1 总体来说，近年来造气技术处于一个快速发展阶段。工艺、操作法、管理模式等各方面提高了一个较大的档次。更主要的还是众多从事造气专业的人员，理念的创新和观念的更新。然而从全行业总体分析，企业之间造气技术的发展速度还很不平衡。吨氨原料煤消耗区域之间差值很大，区域内发展也很不平衡。近年来造气应用技术方面的研究、发展和传播的进展步伐较大。该期间，由于无烟块煤市场需求量大幅度增涨，产、需矛盾加剧，价格上涨了60—120％，而且绝大部分厂家入炉煤质量下降。大部企业为了充分利用国家资源，提高经济效益，对小粒度块煤也进行了深度利用。低于煤气炉气化用煤指标要求的8—13mm粒径的小籽煤也得以应用。以前无人购买的劣质块煤，也成为部分企业原料煤结构的一部分，而且应用量在逐步增加。当地有资源条件的企业大量采用了当地煤作原料，正逐步消除对山西块煤的依赖性。型煤的应用量占总入炉煤量的比例大幅度加大，长江以北较长时期完全以块煤为原料的氮肥生产企业，已有90％以上的企业均不同比例的应用煤球或煤棒。虽然其中一大部分企业还处在小比例尝试应用阶段，而这却是为应对下一步原料市场的考验，必不可少的技术积累过程。氮肥生产原料煤结构方面，总体来说已进入多元化时代，总体的质量对大多数企业来讲是呈下降趋势的。 1.2 原料多元化的局面加之各企业生产能力扩大，单炉生产任务不断加重，因而使造气应用技术发展承受了巨大压力。（“造气应用技术”指；工艺水平、操作技能、管理控制能力）而沉重的压力下，造气专业人士克服困难，勇于创新。使新工艺理念、新操作技术成果、新管理控制方法纷纷涌现。在适应不同煤种的操作方面技术水平提高了一大步。 操作理念的更新使工艺条件的特点变化较大、而且更趋合理。大部分企业由教条的高下行温度制气，转化为通过合理的设备技术改造，在设备条件和控制能力允许的条件下，控制适当的高下行温度。在较高负荷条件下，下行温度指标由300—350℃，甚至＞350℃，降至300℃左右。上行温度因设备条件变化而向低上行温度转化，指标打破传统的350℃左右的“理想值”，大部分企业下降至250—300℃，配套条件较好的部分企业上行温度降至200℃左右。先进企业在以混块煤为原料，ф2600煤气炉单炉日产47吨合成氨条件下，上、下行温度相加≤470℃。总体热转化利用效率快速提升，比“九五”时期煤气炉运行的热效率提升了一大步。 1.3 煤气炉及系统配套改造方面。煤气炉主体和系统平衡配套方面的技术改造，总体说是有成效显著，但是有些方面也存在过头或不完善现象。 “十五”期间，ф2米系列煤气炉从未间断扩大直径的改造。并且扩径改造的速度非常之快。五年时间ф2400煤气炉由数量最多，变为数量最少，绝大部分被ф2600—2650煤气炉取代。 “十五”后期，锥形煤气炉推广应用比较快，一些企业新上的造气系统成批量选用。还有相当一部分是用于老系统改造。至今，ф2800煤气炉所占煤气炉总量的份额增加较快。从使用的情况来看，有部分企业反映效果明显，大部分应用企业反映有一定效果，而也有一部分企业反映不甚理想。但总体来讲，锥形煤气炉毕竟是由内径垂直一再外扩，改为下部异形外扩的新改造方式。用于老系统改造投资省、改造周期短，而且锥形夹套的特点对气化条件产生一定有益的影响。在技术改造过程中一种新改造形式，总需要一个操作上逐步适应、配套上逐步平衡、逐步完善和逐步提高效益的过程。 近年来，煤气炉高径比问题受到广泛关注。也是在此期间，绝大部分企业均对煤气炉炉体部分进行了改造。不同程度的增加了炉体高度。目前，58％左右的煤气炉高与径的比例达到基本合理，从而创造条件提高了炭层高度。使床层蓄热能力提高，才有了降低上、下行气体带出热量，减少热损失提高热效率的有利条件，才有了进一步提高气化强度条件。 近年来，小氮肥行业65％以上的企业完成了造气流程改造，集