２４ 小氮肥第４２卷第９期２０１４年９月 蒸汽递减工艺在造气系统的成功运用 向 宏 （湖北新洋丰合成氨厂 湖北荆门４４８１５０） 湖北新洋丰合成氨厂造气车间有 ２ ６５０ ｒｌｌｎｌ 造气炉１４台，共分４个单元：１ ～４ 造气炉为一 的热量平衡，达到节能降耗的目的。湖北新洋丰 合成氨厂造气系统采用河北长佳公司的液压蒸汽 递减技术。递减阀为单插板液压阀，安装于单炉 蒸汽总阀手轮前，在造气中控室增加１台控制柜 和１台显示屏；造气楼二楼自动下灰电磁阀站增 加１只电磁换向阀。经２０１３年１１月１７日和 ２４日２次设备调试后，２５日投运正常。 单元；５ 一８ 造气炉为二单元；９ 一１２ 造气炉为三 单元；１３ ～１４ 造气炉为四单元。所用蒸汽由 １台４５ ｔ／ｈ灰渣发电沸腾锅炉和１台３５ ｔ／ｈ吹风 气潜热回收锅炉提供。经过自动加焦和自动下灰 技改后，每班产１７２ ｔ液氨由原来的长开１３台造 气炉减少至１１．５～１２．０台造气炉（随季节气温变 化加减炉）。２０１３年１０月，利用大修之际，对 １ ～８ 造气炉实施了蒸汽递减技改，经过近２个月 的调试，已顺利投运，并取得了预期的效果。 ２ 蒸汽递减工艺调整 （１）工艺参数调整。蒸汽递减主要通过对上 下吹的上下限、前保持时间、提前动作时间的参数 调整来实现。为避免造成造气炉的炉况大幅波 动，蒸汽递减工艺调整按照循序渐进的原则进行。 自２０１３年１１月２５日至２０１４年１月１９日，１ ～ ８ 造气炉采用蒸汽递减工艺后，共经历３次工艺 １ 蒸汽递减设备安装调试 蒸汽递减技术是针对间歇式制气时热量随制 气过程的进行逐渐消耗而减少原理，从而合理地 逐渐减少人炉蒸汽压力和流量，以满足气化反应 参数调整（见表１）。 表１ 蒸汽递减阀工艺参数调整状况 （２）蒸汽递减阀动作情况。以表１中２０１４— ０１—１２至２０１４一Ｏ１—１９工艺参数设置为例，１ 一８ 造气炉在中控计数机和电磁换向阀控制下，二次 ３ 运行效果 （１）入炉蒸汽压力对比。造气系统４个单元 上吹结束前１ ｓ蒸汽递减阀开度由１００％降至上 吹上限７０％，经过前保持时间２０ Ｓ后开始递减， 蒸汽管网全部连通，因而各单元造气炉入炉前蒸 汽压力基本相同。２０１４年１月１２日１２：Ｏ０，同时 对采用蒸汽递减工艺的２ 造气炉与未采用蒸汽 ８次递减后蒸汽递减阀开度降至３５％；上吹结束 前１ ｓ蒸汽递减阀开度升至下吹上限６０％；下吹 递减工艺的１２ 造气炉入炉蒸汽压力（因单炉未 安装流量计，所以瞬时蒸汽流量无法对比，２ 和 ｌ２ 造气炉人炉蒸汽压力表比其他造气炉压力表 更准确’）进行对比（表２）。 １５ Ｓ后开始递减，经８次递减后蒸汽递减阀开度 降至３０％；下吹结束前１ ｓ蒸汽递减阀升至 １００％，二上吹结束前１ ｓ蒸汽递减阀降至上吹上 限７０％；蒸汽递减阀如此周而复始自动运行。 由表２可以得到，采用蒸汽递减制气可使入炉 小氮肥第４２卷第９期２０１４年９月 ２５ 表２采用与未使用蒸汽递减工艺的入炉 蒸汽压力对比 ＭＰａ （２）蒸汽消耗。为检验蒸汽递减工艺效果，对 １ ～７ 造气炉未采用蒸汽递减工艺（１月１０日至 １１日）和采用蒸汽递减工艺（１月１６日至１７日） 时有关参数进行了对比（造气减压前蒸汽总管及 潜热岗位蒸汽过热器出口管各安装１台蒸汽流量 计，两者合并统计，且为单班所消耗两锅炉蒸汽流 蒸汽随制气的进行逐渐递减（幅度达０．０６ ＭＰａ）， 量总和，夹套副产蒸汽因无流量计未纳入统计， 而未采用递减工艺的造气炉其蒸汽压力无大的 １月１０日至１９日８ 造气炉因检修未开），采用与 变化。 未采用蒸汽递减工艺有关参数对比结果见表３。 表３采用与未采用蒸汽递减工艺有关参数对比结果 从表３可看出：１ ～７ 造气炉长开、未采用蒸 未采用蒸汽递减时比较：吨氨蒸汽消耗降低 汽递减工艺制气时，２０１４年１月１０日至１１日合 ２０３ ｋｇ，单炉台时产氨量提高４３ ｋｇ。 成氨系统产氨量为１ ０３０．１ ｔ，消耗蒸汽１ ８４９．４ ｔ， （３）半水煤气气质对比。２０１４年１月１３日 吨氨造气系统耗蒸汽１．７９３ ｔ，单炉台时产氨量为 ２０：００以及２０１４年１月１７日０：３０，分别对采用 １．８３５ ｔ；１ ～７ 造气炉长开并采用蒸汽递减工艺 蒸汽递减工艺的一单元（１ ～４ 造气炉）和未采用 制气时，２０１４年１月１６日至１７日合成氨系统产 蒸汽递减工艺的三单元（９ ～１２ 造气炉）的半水 氨量为１ ０２０．６ ｔ，消耗蒸汽１ ６２２．４ ｔ，造气吨氨耗 煤气分别在单元洗涤塔取样分析１次，半水煤气 蒸汽１．５９０ ｔ，单炉台时产氨量为１．８７８ ｔ。故 成分对比见表４。 １ ～７ 造气炉长开，采用蒸汽递减工艺制气时与 （４）工艺参数对比。对一单元（１ 一４ 造气炉） 表４采用与未采用蒸汽递减工艺半水煤气成分对比 ２０１４年１月１０日至１１日（未采用蒸汽递减工 日１２：Ｏ０的有关参数分析对比见表５。 艺）和１月１６日至１７日（采用蒸汽递减工艺）每 （５）煤耗对比。２０１４年１月１７日１ １：２５，分 ２６ 小氮肥第４２卷第９期２０１４年９月 表５ 一单元采用与未采用蒸汽递减工艺有关参数对比 注：上、下行煤气温度分别是指这４台造气炉上、下行煤气温度的最低和最高值的平均值。 别对一单元、三单元（均使用５００型风机）炉灰渣 气质气量等都显著改善。在入炉原料煤煤质不变、 取样分析，一单元（１ ～４ 造气炉）采用蒸汽递减 产量相同情况下，采用蒸汽递减工艺后，每班少开 工艺的造气炉灰渣疤块均匀、细灰少，灰渣含碳质 约２台・时；按吨氨消耗半水煤气３ ２００ ｍ （标态） 量分数比三单元平均低１．５％；在三、四单元开炉 推算，单炉发气量由５ ８７０ ｍ。／ｈ增至６ ＯＯ９ ｍ ／ｈ。 ４．５～５．０台的情况下，１月１６日至１７日１ 一７ 造气炉采用蒸汽递减工艺时与１月１０日至１１日 ４ 小结 １ ～７ 造气炉不采用蒸汽递减工艺时对比，吨氨 造气炉采用蒸汽递减工艺后，半水煤气气质 煤耗平均降低了２７ ｋｇ。 改善，其中ＣＯ 体积分数降低了０．２％左右，有效 （６）炉况及发气量对比。２０１４年１月１０日 气体（ＣＯ＋Ｈ，）体积分数上升了２．０％左右；吹风 至１１日未采用蒸汽递减工艺，一单元、二单元造 时间减少了１ ｓ，延长了制气时间；造气炉上行煤 气炉多次出现炉况波动现象，炭层下降不均匀，炉 气和下行煤气温度均上升，且其波动幅度缩小了 条机转速无法稳定。炉条机的转速稍加快时，则 １Ｏ℃左右；可使气化层增厚，炉内气化层温度上 灰渣层变薄、气化层变薄下移、灰仓温度迅速上 升且蓄热能力增强；在缩短吹风时间的基础上，炉 升（气化剂偏流严重，经常出现偏灰现象，无灰一 条机转速可适当加快，造气炉负荷明显增大。即 侧扒炉时多为整块烧流红疤；炭层厚度下降较快， 使造气系统在因限产未满负荷生产，在保证长开 灰渣量大，灰渣中残碳量较高，甚至有小块煤棒夹 一、二单元７台造气炉（预留１台采用蒸汽递减工 杂其间），造气耗煤量明显过大，造气炉负荷变轻 艺的造气炉检修）采用蒸汽递减工艺，其他未采 的症状；炉条机转速稍减慢时，则灰渣层增厚、气 用蒸汽递减工艺的三、四单元开炉４．５～５．０台的 化层增厚上移、炭层下降缓慢，炉面四周燃红，甚 情况下，按每年生产天数３００ ｄ、合成氨产量 至炉箅风帽上部穿洞；上行煤气温度迅速上升，下 １５０ ｋｔ／ａ、蒸汽价格１００ ｔ、煤棒价格９００ ｔ 行煤气温度迅速下降，插炉时气化层存在局部疤 计，则年可节约蒸汽费用３０４ ５００元；年节约煤棒 块。１月１２日采用蒸汽递减工艺后，炉况逐渐稳 费用３６４ ５００元，合计６６．９万元。 定，上、下行煤气温度正常，炭层下降均匀，灰渣、 （收到修改稿日期２０１４—０５．０４） 为适应我国信息化建设，扩大本刊及作者知识信息交流渠道，本刊已被国内外文献索引、文 摘和全文数据库收录，其作者文章著作权使用费与本刊稿酬一次性给付。如作者不同意文章被 收录，请在来稿时向本刊声明，本刊将做适当处理。 《小氮肥》编辑部
