工业煤气站节能途径探讨

【摘　要】煤气化是将一次能源转化为二次能源的生产过程，所以煤气站的管理与生产操作过程都将直接影响着能源转换的效率，节能降耗是煤气站管理生产的核心。今年以来，为了完成工厂38万吨铅锌生产任务，用户对煤气的需求量明显增大，对煤气质量要求也日益提高。如何进一步提高煤气质量，向用户提高优质、稳定的煤气，同时降低天然气（或液化气）掺混量，节约生产成本，成为本小组攻关的重要课题。所以本文就工业煤气站节能途径进行探讨。

【关键词】工业煤气站;节能

1.现状调查

我厂现有煤气炉20台，其中3Д-21型炉11台，TG型炉9台。正常情况下，运行16台煤气炉，2台检修，2台备用。其中3Д-21型炉为上世纪五十年代产品，自动化程度较低，但煤气质量稳定，主要向精练系统供气；TG型炉为上世纪九十年代产品，虽然自动化程度高些，也进行过几次技改，煤气质量有了较大幅度的提高，仍然具有提升的空间。在运行的16台煤气炉中有5台煤气炉运行周期已超过两年，或设备磨损比较严重，或炉条已补焊抢修过，需要加强维护保养以保证供气稳定。为了提高煤气质量，如何加强设备维护保养，保证设备正常运作，加强工艺控制管理，提高技术革新能力等就显得尤为重要。

2.工业煤气站节能的技术标准

合理先进的技术标准，是节能降耗的关键，技术标准的制订是科学的总结。技术标准要从生产工艺的每个环节抓，且抓着不放。

（1）强化标准化操作，保持灰渣含炭量在15％以下。炉况是否正常，直接影响含炭的多少，所以这一指标除了物与装备的关系外，最关键的是人，是操作人员的技术素质的体现。

（2）管道飞灰的回收。此灰被洗涤水携带，灰粒小，但含炭量高，多在30-60％之间。污染洗涤水，若从洗涤水中清除出来，也町加以利用作为烧制红砖的辅料是非常好用的，也可掺在型煤的制作中。

（3）对不同的煤种。不同的炉型选用最佳的气化饱和温度。这项指标对煤气生产特别重要，过低，炉子气化过程易结渣，冒火，过高，气化反应不完全，灰渣含炭量加大。所以合理的饱和温度凋整，是操作人员技术素质的综合考验。

3.工业煤气站节能途径

3.1抓紧发生炉自身的改造

对煤气发生妒自身改造，目的是为了保证煤气发生妒的正常气化，降低煤耗和灰渣含碳量，提高煤气发热值。对下煤机构，我们结合实际运行操作，卸除了平衡重锤，并将撤煤锥的垂向调节行程加大100mm，以利于燃料通过人工调节，可向千馏层中央及边缘均匀或重点地撤落。克服以往因布烟不匀而导致的还原层烧穿而自燃CO，以及局部燃料堆积过剩，而导致煤块燃而不尽，使灰渣含碳量超标。对发生炉壳体，我们采用全水套取代原来的半水套改造方案，并考虑到提高蒸汽承压能力，大胆对夹套顶部、底部扣装封头。

3.2增加变频器

变频调速装置是通过改变电机电源的频率，使电机在不同的频率下运行，从而使电机的转速改变调速范围宽，（1）可以从零转速到工频转速的范围内进行平滑调节；（2）可以在大电机上能实现小电流的软启动，启动时间和启动的方式可以根椐现场工况进行调整；（3）频率的调整是根据电机在低频下的压频比系数进行电压和频率的输出，在低转速下，电机不仅是发热量低，而且输入电压低，将使电机绝缘老化速度降低。 该技术串联多重化叠加技术的应用实现了真正意义的高-高电力变换，无需降压升压变换，降低了装置的损耗，提高了可靠性，解决了高压电力变换的困难。串联多重化叠加技术的应用还为实现纯正弦波、消除电网谐波污染开辟了崭新的途径。

3.3加强对设备的维护和保养

我工段现有煤气加压机12台，清焦工作十分繁重。特别是今年7月份以来 ，三台加压机的电动进口阀相继出现问题，加压机轴承质量也不稳定、运行周期大大缩短，给煤气的安全稳定供应带来巨大困难。因为一旦运行的加压机出现问题，将会无备用机，需要维修工立即抢修作业。为了保证生产的正常运行，维修班不怕苦、不怕脏、不怕累，经常加班加点进行清焦工作。另外，维修班还组织人员加强对排渣机、加煤机等设备的，加强设备的日常巡检，加强设备的修旧利废力度等等，保证了设备的正常运作。

3.4及时组织清洗洗涤塔、脱水塔和煤气管道

脱水塔的瓷环达到一定时间后，会由于煤灰、焦油的粘附而造成堵塞，影响煤气输送和冷却效果。为了验证其堵塞程度，工段技术人员用U型管对各机房的脱水塔的进出口压力进行了测量。我们发现三号机房脱水塔的压降达1000Pa，堵塞严重。为此，工段组织人员清洗了三号加压机房四台加压的瓷环和加压机至脱水塔段管道，保证了煤气管道、设备的畅通，提高了脱水塔的脱水效果，降低了煤气中的水分，提高了煤气质量。

3.5改造炉型结构与筑炉材料

对炉子进行设计或改进时，应根据生产工艺要求，尽量选用新型节能炉子。选择合适的炉型结构，提高机械化程度和能源利用率。目前通常采用的节能措施有：

（1）采用圆形炉膛替代箱形炉膛，可强化炉膛对工件均匀传热的效果，减少炉壁散热量，使炉膛形成一个热交换系统，在加热元件，炉衬和工件3者之间进行热交换。通过采用合理的炉膛空间和在不增大炉膛空间容积的前提下，加大炉内壁面积，以增大热交换面积的方式提高炉膛热交换从而提高热效率。

（2）在炉膛内安设风扇，加强炉内对流传热。特别是小型加热炉，高速气流可破坏停滞在工件表面阻碍传热和界面反应炉气边界底层，起到缩短加热时间和加快提高工件温度的作用。

（3）炉体密封，包括炉膛内各引出构件，炉壳，炉门等处的密封。炉体密封不严，将会造成到处跑火、漏火，造成能源大量浪费、设备烧坏、环境恶劣等状况，因此炉体密封直接影响工件品质和能耗，同时密封也是炉内气氛控制的关键。而耐火纤维制品的出现，为解决炉体密封创造了条件，实现了软密封。

（4）采用耐火浇注料整体浇注的加热炉具有强度高、整体性、气密性好、寿命长等优点。

（5）采用新型炉用材料，优化炉衬结构。炉衬在保证炉子的结构强度和耐热度的前提下，应尽量提高保温能力和减少储蓄热。单纯依靠增加炉衬厚度来降低炉外壁温度不仅会增加炉衬储蓄热和成本，而且相应地减少了炉底面积的有效利用率。选用耐火纤维、岩棉等作为保温层，用轻质砖作为炉体的内衬，减少炉体的蓄热损失，增强炉子的隔热保温，减少炉墙的散热损失。

（6）在炉围内壁涂高温高辐射涂料，强化炉内的辐射传热，有助于热能的充分利用，其节能效果为3％～5％，是近期较先进的节能方法。

4.结束语

对上述几方面有了充分的重视，并且通过制度加以贯彻执行，我想工业煤气站的能耗是能降下来的，生产成本当然也就降低了。但不管怎么说，煤气站仍是能源大户，不是能源介质的最佳选择。我想今后可以根据国家的能源政策，根据每个企业所在地的特点，发挥地区优势，以好的能源介质取代煤气站，从社会效益看，和大环境讲是有利的。