文/李秀君
隨著我國煤炭氣化技術的不斷提高、完善,各種氣化方式在企業(yè)中得到廣泛的應用。目前應用較多混合發(fā)生爐煤氣生產系統(tǒng),有冷煤氣生產工藝也有熱煤氣生產工藝;近幾年,隨著國家對各地方環(huán)境保護的控制要求,煤價的上漲,導致兩段爐應用較多,有熱粗煤氣生產工藝,熱脫焦油煤氣生產工藝,也有冷凈煤氣生產工藝。各企業(yè)的煤氣站因操作管理不同,運行成本相差很大,也有極少數(shù)的煤氣站因管理工作水平差,操作人員素質低,造成生產和設備運行事故不斷,直接影響企業(yè)的生產正常運行。
煤氣站生產混合發(fā)生爐煤氣,具有易燃、易爆、易中毒的特性。一旦操作、管理失誤,后果不堪設想。
煤氣中毒的成因:導致中毒的氣體為一氧化碳,環(huán)境中超過24PPm(既0.03mg/l)可引起一氧化碳中毒,就煤氣中毒。
采取的相關措施:要定期對站內各主要生產點進行一氧化碳檢測,有條件的可以裝自動檢測報警裝置,工作環(huán)境一氧化碳濃度要求低于24PPm,有時檢修泄露的設備設施時會達不到這一指標,可采取現(xiàn)場強制通風、人員站在上風側實施操作;在煤氣生產區(qū)工作,一定要兩人以上,一人工作,一人監(jiān)護;有條件的企業(yè)或者大型企業(yè),設立專職安全防護人員隊伍并定期演練。
煤氣爆炸事故破壞性很大,造成的損失嚴重,對人員、設備、廠房及周邊環(huán)境都有不同程度的損害,爆炸又分為物理性爆炸和化學性爆炸。爆炸后要釋放大量的能量,放熱—瞬時放出大量的熱,爆炸中心溫度大于1000℃;壓力突變即瞬時壓力達到20Mpm左右;爆炸沖擊波2000~3000米/秒,同時產生巨大的聲響和振動。
杜絕化學爆炸具備三個條件:密閉的容器;達到爆炸極限,即煤氣濃度在12.5%~75%之間;有火種(明火)或者一定的溫度。
發(fā)生爐煤氣站的運行成本在各種行業(yè)中約占企業(yè)總成本的10%~30%。煤氣站的煤氣發(fā)生爐是一個能源轉換設備,它將氣化原料—煤炭,經過氧化還原反應成可燃氣體發(fā)生爐煤氣,再將固體燃料轉換成氣體的過程中,消耗大量的優(yōu)質塊煤。所以說其使用的原料煤、產氣量、生成煤氣的熱值、爐渣含碳量等與經濟成本是密切相關的。
如何降低耗煤量(煤消耗成本在煤氣生產過程占到70%左右)。根據(jù)自身爐型設計的氣化用煤標準,正確的選擇質優(yōu)價廉的氣化原煤,才能降低耗煤量。我們不難了解到同樣的企業(yè),生產同樣數(shù)量的產品,一個廠一天耗煤60余噸,另一個廠一天耗煤80余噸,究其原因就是煤的質量差別造成耗煤量增加。
下面我們討論產氣量:產氣量,是煤氣站的主要經濟技術指標之一,是企業(yè)成本核算的又一依據(jù)。產氣量的多少主要與煤的物理化學性質有關,其次與工藝方法以及所用設備的種類有關。相同的煤種在不同的發(fā)生爐中,如采用了不同的工藝方法,可以得到不同的產氣量。
煤氣熱值。煤氣的發(fā)熱值是煤氣站考核的主要指標之一。影響煤氣發(fā)熱量的因素主要有:氣化原料的揮發(fā)份含量;操作方法;煤中揮發(fā)份對熱值的影響;操作人員對發(fā)生爐的操作控制、氣化參數(shù)調節(jié)和選擇,直接影響煤氣成份。爐況穩(wěn)定,成份也穩(wěn)定,此時熱值較高;如果爐況出現(xiàn)不正常狀態(tài),煤氣熱值就要下降。
煤氣發(fā)生爐的爐渣含碳量對經濟運行的影響。要控制的水平高可在10%左右。
(1)操作方面的原因。氣化操作參數(shù)選擇不當,單臺煤氣爐的產氣量不在經濟運行范圍,也不按規(guī)定時間插釬檢測爐內各層次溫度的分布情況,致使爐內層次出現(xiàn)不正常,爐況惡化,造成爐渣含碳量升高。
(2)氣化原料的質量原因。氣化原料—煤碳的質量要按照標準的要求,否則,對煤氣生產工藝過程影響很大。
(3)煤氣發(fā)生爐結構的原因。煤氣發(fā)生爐的結構直接影響爐渣含碳量。
煤氣出站溫度對企業(yè)煤氣站的經濟運行影響很大。冷煤氣站冬季應小于35℃,夏季應小于45℃。
為進一步闡明冷煤氣溫度增高后造成的影響見表1。
由上表可以看出煤氣出站溫度升高后,輸送管路含水量增加;加壓機輸送能力下降,系統(tǒng)壓力下降,浪費了電能;煤氣的發(fā)熱量降低,達到同樣的燃燒溫度要多消耗煤氣,而且還降低了企業(yè)的資金,增加了企業(yè)的成本。
表1 出站溫度 (單位:℃)
綜上所述, 煤氣站要做到經濟運行,首先解決煤質的問題,要符合氣化用煤標準。其次,要提高煤氣站管理人員和操作人員的素質,嚴格執(zhí)行操作規(guī)程和氣化工藝參數(shù),在操作上做到三勤,即勤觀察,勤操作,勤調整,使煤氣站各項氣化指標達到設計標準。
煤氣站具有連續(xù)運行的特點,一般都要運行一年以上。
煤氣站應采取的措施:遇到企業(yè)生產狀況不好,盡量協(xié)調好開停時間,避免長時間(10天以上)的熱備用爐子;
煤氣站內各種生產設備,要維護保養(yǎng)好,做到定點、定時、定人巡回檢查,及時發(fā)現(xiàn)和解決設備問題;
煤炭質量要符合氣化用煤標準,以便爐況穩(wěn)定,保證連續(xù)運行;
在夏季要做好防雨,在冬季做好防凍,也是保證連續(xù)運行的基本條件;
煤氣站的管理者要抓好兩個紀律,即工藝紀律和勞動紀律,抓好兩個紀律安全就有保證,連續(xù)性也有保證;
管理者要定期組織站內相關人員參觀學習,進行技術交流。定期進行人員的培訓、考核。
煤氣站只有不斷的加強生產技術管理,提高操作人員的素質,才能確保煤氣生產安全、經濟、連續(xù)運行,做到減少燃料消耗,降低生產成本。