壓球機(jī)成型技術(shù)在型煤制氣技術(shù)的應(yīng)用
小氮肥經(jīng)過多年的發(fā)展，生產(chǎn)技術(shù)日趨成熟，已成為一個(gè)門類較為科學(xué)、的行業(yè)，在我國化肥生產(chǎn)中占有重要地位。長期以來小氮肥原料煤用的是塊煤，但隨著國家對煤礦生產(chǎn)安全和煤炭運(yùn)輸安全管理力度的加大，氮肥用煤價(jià)格上漲，合成氨生產(chǎn)成本增加，可利用的、相對廉價(jià)的粉煤成型及制氣技術(shù)日益得到重視，部分小氮肥企業(yè)對型煤制氣技術(shù)作了長期的開發(fā)和應(yīng)用，積累了大量經(jīng)驗(yàn)，許多企業(yè)取得了顯著效果。
以煤為原料生產(chǎn)合成氨的工藝原料成本低，特別是以粉煤成型的型煤制氣原料優(yōu)勢更為明顯。隨著我國加入世界貿(mào)易組織，國內(nèi)化肥市場將進(jìn)一步受到國外化肥產(chǎn)品的沖擊，提高企業(yè)創(chuàng)新能力、降低生產(chǎn)成本是企業(yè)應(yīng)對市場競爭的主要出路。
粉煤成型技術(shù)不是簡單地將粉煤壓制成型，而是要使其改質(zhì)、改性、固硫、降粘、阻熔、提高反應(yīng)活性，使本來不適于應(yīng)用的粉煤、煤泥能達(dá)到不同用戶的質(zhì)量要求，使制氣煤種不斷擴(kuò)大，以充分利用各地方煤炭資源，緩解鐵路運(yùn)輸緊張狀況以及降低企業(yè)入爐煤成本。我國工業(yè)型煤的研究雖然起步較晚，但發(fā)展快，加上壓球機(jī)成型技術(shù)的發(fā)展更加促進(jìn)了型煤制氣技術(shù)的發(fā)展。
型煤技術(shù)的關(guān)鍵是耐高溫的末煤粘接劑技術(shù)，經(jīng)過長期生產(chǎn)實(shí)踐，許多小氮肥廠家在使用黃粘土、白粘土、腐植酸等粉煤粘接劑中，發(fā)現(xiàn)有些褐煤、泥煤中的腐植酸與燒堿溶液在一定的溫度下反應(yīng)生成的腐植酸鈉鹽溶液具有良好的粘接性能，制成的型煤具有很好的熱穩(wěn)定性，且成本低。許多小氮肥廠家采用該項(xiàng)技術(shù)，用本地的煤制成清水煤棒。在初始階段，生產(chǎn)的清水煤棒由于本地煤固定碳低，技術(shù)尚不完全成熟，單爐發(fā)氣量不理想，且吹出粉煤多，影響環(huán)境。現(xiàn)在隨著壓球機(jī)技術(shù)以及黏結(jié)劑技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)基本解決這一問題。
型煤制氣技術(shù)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，主要分選煤定礦、型煤制作、設(shè)備配套、工藝優(yōu)化等步驟。煤礦的選擇要達(dá)到粉煤中固定碳含量高、硫含量低、儲(chǔ)量大的要求，能夠穩(wěn)定供應(yīng)，同時(shí)要考慮到本地煤和山西煤的比例。型煤制作的關(guān)鍵是粘結(jié)劑。粘結(jié)劑既要型煤強(qiáng)度，滿足制氣要求，又要型煤的物理、化學(xué)活性。做好型煤是燒好型煤的前提，很多廠家在初上型煤時(shí)可能會(huì)遇到山西粉煤粘接性能差、可塑性差的難題，掌握了制作的方法，主要是通過添加一些助劑，改善粉煤的粘接性、可塑性。型煤壓球機(jī)和造氣爐是型煤制氣技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備，由于部分廠家型煤機(jī)的設(shè)計(jì)、制造質(zhì)量不好，加之工人生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)不足，生產(chǎn)初期經(jīng)常發(fā)生故障，嚴(yán)重影響型煤生產(chǎn)的連續(xù)性、穩(wěn)定性和強(qiáng)度。通過探索，這一問題得到了解決。由塊煤改成型煤后，原有的造氣爐程度不同地不適應(yīng)煤型的變化，對穩(wěn)定造氣爐況造成了一定的困難，氣質(zhì)、氣量受到了較大影響，對造氣爐進(jìn)行改造。改造的是爐篦。工藝優(yōu)化的是半水煤氣量和氣質(zhì)量。改燒型煤后，要在入爐風(fēng)壓、循環(huán)時(shí)間、蒸汽用量和爐溫等工藝指標(biāo)上進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到理想效果。
型煤制氣技術(shù)有如下特點(diǎn)：可用粉煤生產(chǎn)，降低了成本，充分利用了粉煤資源；與碳化煤球相比，不需摻石灰，提高了煤的產(chǎn)氣量；投資少、占地少；熱能消耗低，操作簡便。
以年產(chǎn)4萬噸合成氨的小氮肥廠為例，如果改成全煤棒生產(chǎn)，定型設(shè)備投資約30萬元，包括鏈條粉碎機(jī)、振動(dòng)篩、鼠籠粉碎機(jī)、雙軸攪拌機(jī)、單軸攪拌機(jī)、煤棒機(jī)。非標(biāo)設(shè)備自制。如果有閑置廠房可利用，一般總投資為70萬元左右，如果新建廠房，一般總投資為100萬元左右。這樣的投資額對小氮肥廠來說，都可以承受，投資上具有可行性。
當(dāng)前型煤制氣技術(shù)是小氮肥企業(yè)技術(shù)開發(fā)的熱點(diǎn)，但在具體應(yīng)用中出現(xiàn)了一些新的問題，引起高度重視。這些問題主要是：應(yīng)用型煤制氣技術(shù)有褐煤資源，沒有褐煤就不能搞型煤制氣技術(shù)；在型煤制氣技術(shù)已成熟的情況下，有些小氮肥企業(yè)還仍在閉門探索，不愿意轉(zhuǎn)讓成功的技術(shù)；有些企業(yè)僅憑參觀其他廠型煤制氣現(xiàn)場后斷章取義搞起了型煤制氣改造，還在走彎路；有些單位的型煤制氣技術(shù)整體上不成熟、不配套也在魚目混珠地搞轉(zhuǎn)讓，給一些小氮肥企業(yè)造成損害等等。小氮肥企業(yè)搞型煤制氣技術(shù)改造要找有實(shí)力、并有多家改造經(jīng)驗(yàn)的單位，實(shí)施制氣系統(tǒng)配套改造，這樣才會(huì)取得改造的成功。
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