提高直立炉煤气产率的技术研究

摘要：本文介绍了直立炉后期的一些工业调整，对煤气产量做了一定的研究，分析了直立炉的优势和存在的一些问题。

关键词：直立炉、煤气、产量、工艺。

一、立项原因：

煤气厂直立炉经过大修后，已经服役5年了，产气能力和煤气热值都大不如初期，再加上大修时采用了一些旧设备，这样就更加剧了生产矛盾。此外，由于大优公司投产，全局近8万煤气用户的煤气用量就全部依靠直立炉的生产，在此重大的压力下，本着高度负责的态度，我们从2007年5月开始了如何提高煤气产率的研究和试验，并在2007年底成功的完成了这一研究，为多产气、产好气，保障全局煤气用户过一个祥和、安定的春节做出了一定的贡献。

二、研究的内容和措施：

1、调整工艺，以适合不同时期的直立炉状态。我们从工艺指标着手，根据多年来对直立炉运行情况的判断，决定对荒煤气总管压力、单炉压力、炉底蒸汽压力分别进行调整，并针对不同参数组合的状态下，分别对单炉进行取样分析煤气热值和组分，同时统计瞬时流量和炉温，经过近一个月的试验，得出了相对优化的工艺参数，并用于日常的生产操作，煤气产量和煤气热值均有提高。通过近半年的观测，炉体运行正常，炉温保持良好的状态，即上层温度保持在1150℃左右，下层保持在1350℃左右，火道调节也比较好，挡板砖没有粘结的情况，加热煤气的燃烧比较完全，废气出口的温度一般控制在850℃左右，这样对废热锅炉的运行也提供了相对安全和平稳的环境；生产操作中，安全保障水平也大为提高，操作人员的劳动强度和职业卫生状况也大大的好转；整个生产的运行呈现一种良性的循环。

2、抓炉温测量工作，确保直立炉的干馏温度。直立炉煤气是干馏煤气，如果没有足够的温度保证，产气率和煤气热值都无从谈起。而炉温的测量就尤为重要。我们每天上午要对240个测温点进行测量，并记录、打印，然后进行数据分析，针对个别温度过高或过低的火道进行调节，以保证直立炉的上层平均温度在1150℃左右，下层平均温度在1350℃左右，这样对煤气产率和热值就有了客观上的保证。为了测温更快捷、准确，我们采用了美国爱康公司产的UX10P型便携式红外测温仪，并对其使用程序和测量结果统计程序与厂家协商，结合我厂的实际情况，进行了一系列的修改，以更好的适应我厂直立炉的现状，从而保证了测温的准确性。美国爱康公司产的UX10P型便携式红外测温仪较之我们过去使用的光学测温仪操作时间缩短了近2/3，准确率提高了近1倍，测温结果的统计实现电脑化，为数据分析和炉温的及时调整提供了便捷。

3、加强煤气加热系统的管理和操作，及时协调各种气源的流量，保证加热温度。由于采用制气车间、焦化车间、大优公司驰放气三种气源供直立炉加热系统使用，而三种气源的流量又是变化的，不能较长时间保持稳定的流量，所以，如何匹配并及时调控各气源的流量和热值就是十分必要的。过量的加热煤气会使炉温升高，导致火道的调控挡板砖与火道粘结，失去调节作用，并产生大量的高温废气，加剧废热锅炉的负荷，另一方面也会造成余热的浪费。而加热煤气不足时，一方面造成炉温降低，煤干馏不到位，降低煤气产率、焦油产率，影响焦碳质量，另一方面对煤气的热值有较大的影响，甲烷含量会降低，较大幅度的降低煤气的热值。因此，我们经过近半年的研究和实验，针对制气车间、焦化车间、大优公司三种加热气源进行组合，摸索出一套工艺参数调整方法，不论三种气源如何变化，我们采用相应的调整，都能最大程度的保证加热煤气的流量，从而保证炉温，使得直立炉正常运行。

三、取得的经济效益：

经过半年来的实践，我们直立炉的煤气产率由过去的480m3/吨煤提高到530m3/吨煤，创造出极大的经济效益和社会效益，这也是国际、国内同行中不多见的成绩。吨煤产气量提高50m3，以日耗煤210吨计算，以每立方米煤气售价0.5元计算，8个月可增加经济效益为：（530 - 480)x 210 x 240 x 0.5=126万元，再减去焦油产率的下降约0.5%即210 x 240 x 0.5% x 3000=75.6万元，实际增加经济效益为：126万元 - 75.6万元=50.4万元

四、总体性能指标与国内外其他单位比较

直立炉生产由于受煤种、煤的粒度、生产能力等因素的制约，此种炉型国际、国内现已存世不多，但是，它具有的优点还是十分明显的，比如：产气的同时有焦碳产生，有焦油产生，附加气值比较高；操作简便，维修量小而且维修方便；建设期短且投资小等。近几年，在我国神府煤田附近，就建设了若干家以直立炉煤气为气源的甲醇厂，一边产原料气制甲醇，一边产焦碳可谓一举多得。

直立炉的运行相对粗放一些，没有很多的仪表和自控仪器，但是它也有自己的规律；国内许多的煤气厂都曾上过直立炉，大多的厂家运行时间都不超过直立炉的设计使用年限（8年），而且报废的直立炉没有大修的价值。而我厂的情况可以说是创造了直立炉有史以来的使用年限的最长的记录，这一方面是我们对炉体精心保养和良好的组织生产，另一方面也是大同的弱粘结性煤和不粘结性煤的缘故，因为这种煤不会在炭化室膨胀而损坏炉体。

五、存在的问题及推广应用前景

直立炉产气率虽然受多方面因素制约，但只要控制好工艺参数（不同时期的炉况要做适当的修改），调整好炉温，还是可以在服役期间出大力的。国际、国内此种炉型虽然少了，但交流的空间还有，目前许多发展中的国家对此种炉型就情有独钟；而我国的很多地区如：陕西、云南、广西、山西等煤炭资源丰富的省，也是很适合上马此种炉型的。

只是环保方面需要做一些工作，比如：熄焦废水的处理、废烟气的处理等。

作者简介：李凌澍，男，工程师，1991年毕业于太原理工大学化工系煤化工专业，现在同煤集团煤气厂从事煤气生产与净化工作。