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固定层造气技术的能耗分析及节能途径

文档作者：杨勇民樊少波文档来源：山西阳煤丰喜肥业<集团>有限责任公司临猗分公司</集团>		点击数：	更新时间： 2023年02月08日
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小氮肥第4O卷第9期2012年9月
固定层造气技术的能耗分析及节能途径
杨勇民樊少波
(山西阳煤丰喜肥业<集团>有限责任公司临猗分公司 山西临猗044100)
1 提高碳利用率的途径
碳在气化过程中，转化到半水煤气组成中的
碳量称为有效碳量(也称作有效消耗)。在实际
气化生产过程中，还有以其他形式消耗大量的碳，
例如吹风过程中所燃烧的炭、灰渣排出中未燃尽
的炭、随着气体带走的尘粒中所含的碳等。事实
上，转化到半水煤气中的碳量，仅占煤气生产全过
程中原料消耗的一部分，其比值即为碳的有效利
用率。在生产过程中，希望有效消耗所占总消耗
的比例越高越好，需要努力提高燃料的利用率，尽
量减少其他形式的碳损失。
原料煤在气化过程中，转入半水煤气中的碳
是以CO和CO，两种形式存在的，生成的甲烷则
是副反应产物。假如使用的气化原料品种和气化
条件已确定，则半水煤气中的CO和CO：的总量
也就相应为一定值。根据目前的煤气生产水平，
一般半水煤气中CO体积分数占28％ ～31％ ，
CO 体积分数占7％ 一8％ 。若生产1 t氨时的半
水煤气消耗量用 表示，半水煤气中 (cO)和
(CO：)分别为30．0％和7．5％ ，则每产1 t氨转
入半水煤气中的碳含量为：0．375×12／22．4 =
0．200 91／．(kg)；以吨标煤含碳0．84 t计，折标煤
为：O．200 9 ÷0．84=0．239 (kg)。
若吨氨耗半水煤气3 200 m。(标态)，吨氨理
论耗碳量折标煤为：0．239×3 200=764．8(kg)。
实际生产中，耗碳量并不是都转化到半水煤
气中，若碳的有效利用率为65％ ，则吨氨耗标煤
为1 176．6 kg；若碳的利用率提高到70％，则吨氨
耗标煤为1 092．6 kg。若碳的有效利用率由65％
提高至70％ ，吨氨耗标煤可下降84 kg。可见，努
力提高碳的利用率是降低消耗的主要途径之一，
也是提高企业经济效益的关键。若要提高碳的有
效利用率，需做好以下几方面的工作。
1．1 提高吹风效率
吹风的目的是提高气化层温度并积蓄热量，
为制气过程创造条件。吹风效率(E吹风)是积蓄
于燃料层中的热量和消耗燃料所具有的热值之
比。其意义可用下式表示：
E吹风=(Q反一Q气)／q燃×100％
式中：q —— 吹风阶段消耗的燃料所具有的热
值，kJ；
Q —— 吹风时反应放出的热量，kJ；
q与——吹风气带走的热量，kJ。
很明显，要提高吹风效率(E吹 )，只有努力
增大q反，降低Q气和Q燃。由吹风阶段化学反应
可知：生成1 kmol CO 放出热量为393．51 MJ，生
成1 kmol CO仅可放出热量110．52 MJ，后者放出
的热量为前者放出的28．1％ 。因此，气化层温度
控制在适宜的范围内，提高空气流速(炭层不吹
翻的前提下)降低吹风气中CO体积分数十分重
要。吹风气中CO体积分数增加[吹风气中平均
(CO)<6．O％)]或吹风升温过高，Q旨亦相应地
提高，吹风效率就会降低。在实际生产中，随着吹
风时间的延续，吹风气中CO体积分数逐渐升高
是不可避免的，降低气化层温度可以减少CO，还
原为CO的反应。但是，炉温低，制得的煤气质量
差、蒸汽分解率低、未分解的蒸汽从炉内带走了大
量热量，对降低两煤消耗及提高煤气炉气化强度
都不利。显然，吹风阶段与制气过程对气化层温
度要求是矛盾的。为了保持气化层有较高的温
度，又要减少吹风气中CO体积分数，可采用提高
风机风压、风量，减少吹风百分比的方法。
1．2 提高制气效率
制气阶段的效率(E制号)是指所获得半水煤
气热值(Q号)与气化时消耗的燃料具有的热值
(Q燃)、气化剂(蒸汽)所带入的热量(q蒸)及吹
风阶段时积蓄于燃料层可利用热量(Q利用)三者 </集团>

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