梁 愈
(陜西藍星玻璃有限公司 陜西 咸陽 712042)
我公司歷史上曾以陜西省黃陵煤和山西省大同煤作為氣化煤種,黃陵煤單獨用于氣化,煤氣爐時常煉結,供氣不穩(wěn),造成玻璃熔窯溫度波動,生產不正常。大同煤由于其應用范圍廣,加上外貿出口,鐵路運力緊張,煤中矸石和粉煤含量多,使企業(yè)生產成本上升,為了擺脫困境,我們開始摸索以神木煤替代大同和黃陵煤的工藝試驗,先后采用部分摻入,單臺爐氣化試驗,全面推廣等一系列試用階段,取得了理想的效果。
神木煤各項理化指標與大同煤相當,許多指標優(yōu)于大同煤,除灰分熔點ST偏低外,其它指標都達到GB 9143-88《常壓固定床煤氣發(fā)生爐用煤質量標準》。神木煤具有以下特征:
1)低灰分。一般小于6%,相應地可燃組分增加,有利于氣化反應。
2)低硫分。小于0.8%,對玻璃行業(yè)來講,煤氣中含硫量小,一方面有利于提高玻璃質量;另一方面減輕了煤氣中硫化氫對耐火材料的腐蝕,從而延長了玻璃的壽命。
3)反應活性好。可在較低的反應溫度下,達到完全氣化之目的。
4)機械強度和熱穩(wěn)定性好,含矸石率近乎為零,這樣使爐內料層透氣性好,氣流分布均勻,爐況穩(wěn)定。
根據(jù)有關資料和同行業(yè)的介紹,陜北某企業(yè)曾使用神木煤氣化作為玻璃窯爐燃料,我們充分搜集這方面的信息資料,選定了幾個礦點,并采回煤樣,送西安煤炭科學分院化驗分析,在此基礎上,經過分析,并在技術上、組織上、物資上作了充分準備,在煤氣站3#煤氣發(fā)生爐中對神木煤進行了歷時10天的氣化試驗。
專門成立了試驗領導小組,精心組織,并選定責任心強、技術素質較好的司爐工按照預先制訂的試燒程序進行操作,及時調整工藝參數(shù),并做好記錄。氣化試驗全過程分析煤氣成分75次,灰渣含碳量6次,共試燒神木煤450000kg(主要是大砭窯煤),其試燒程序如表1所示。空氣流量由低到高逐漸過渡,每一流量階段爐況及指標作相應調整,并做到每2h燒對釬觀察爐況1次,詳細記錄結果。
幾個階段的爐況觀察:爐內氣化狀況良好,層次分明,料層疏松,無粘結,無冒火燒穿、煉結等現(xiàn)象。
表1 神木煤試燒程序
神木煤氣化試驗結果如表2、表3、表4所示。
表2 氣化試驗結果
表3 煤氣成分及發(fā)熱量
神木煤氣化試驗全過程表明,這次氣化試驗是成功的。
1)單臺爐在4800Nm3/h的空氣流量范圍內,工況穩(wěn)定,爐層表面呈雞爪形暗紅色,燒釬探測爐況時,爐層松而不發(fā)死,燒出釬子灰火分明,不粘結,不煉結。
2)煤氣質量高,滿足了玻璃生產對煤氣質量的嚴格要求,其燃燒火焰長而明亮,覆蓋面積大。
3)工人勞動強度降低。
4)神木煤作為氣化用煤供玻璃窯爐是可行的。
氣化試驗后,經過認真總結,決定將神木煤作為主要煤種,取代大同和黃陵煤,并經過多年氣化應用證明,神木煤用于氣化,對穩(wěn)定玻璃生產,提高玻璃質量,促進企業(yè)生產經營上臺階,起到了積極的作用。其各項氣化指標達到或超過了大同煤的氣化指標,是一種優(yōu)質的氣化煤種,經濟和社會效益非??捎^。
1)使用神木煤供氣比使用黃陵和大同煤混合摻用,煤氣爐臺數(shù)減少,創(chuàng)造了可觀的經濟效益。
2)使用神木煤氣化,玻璃生產穩(wěn)定,熔窯沒有發(fā)生一次掉溫事故(因煤氣供應),且供煤氣壓力小,一般在150~200Pa,熔窯后期在350Pa以下,煤氣燃燒好,熱利用率高。使用黃陵煤時,時常造成熔窯溫度波動,最高一次熔窯溫度下降50℃,供氣壓力較大,一般在300Pa,窯爐后期高達450Pa,導致熔窯壓力大,熔化溫度不易控制,玻璃產品質量不高。
3)使用神木煤,單臺發(fā)生爐空氣流量可達5000Nm3/h,煤氣產量平均為6500Nm3/h,最高可達7500Nm3/h,而黃陵和大同煤混合摻用時,單臺發(fā)生爐空氣流量在3500Nm3/h以下,煤氣產量在5500Nm3/h左右。
4)熔窯用煤氣量明顯下降,由于煤氣質量提高,玻璃熔窯用氣量由每小時20000m3減少到15000m3。
5)工人勞動強度降低,使用神木煤以來,從未發(fā)生煉爐現(xiàn)象,而使用黃陵煤時,平均每兩三天就要處理一次煉爐事故,打爐現(xiàn)象很頻繁,工人勞動強度特別大。神木煤由于其灰分特別低,出灰渣要比黃陵煤少二分之一左右,工人對使用神木煤反映良好。
6)設備運行周期延長,使用神木煤后,單臺爐平均運行周期為10個月,且爐體、底座等部分很少燒損。使用黃陵煤時,煤氣發(fā)生爐運行周期為3~4個月。每次停爐檢修時,發(fā)現(xiàn)裙板、破渣圈、底座燒損嚴重,檢修工作量特別大,增加了檢修工時和費用。
7)可觀的經濟效益,根據(jù)以上分析,使用神木煤每年直接和間接為企業(yè)節(jié)約資金近百萬元。