截至2023年9月13日,浙江巴陵恒逸制氫提標(biāo)及副產(chǎn)氨技改項(xiàng)目氣化裝置,已安全連續(xù)滿負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行200天,氣化性能指標(biāo)優(yōu)異,蒸汽產(chǎn)量穩(wěn)定,刷新了氣流床半廢鍋氣化爐連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的紀(jì)錄,標(biāo)志著半廢鍋氣化技術(shù)走向成熟。
浙江巴陵恒逸項(xiàng)目采用貴州航天邁未科技有限公司自主研發(fā)的半廢鍋粉煤氣化技術(shù),設(shè)計(jì)中全面考慮了輻射廢鍋防積灰、原料煤選擇范圍拓寬、全系統(tǒng)節(jié)能提效等措施,為氣化裝置長周期穩(wěn)定運(yùn)行奠定了基礎(chǔ),且在實(shí)際運(yùn)行中得到了有效驗(yàn)證。
克難關(guān)——技術(shù)攻堅(jiān)
廢鍋流程煤氣化技術(shù)與激冷流程技術(shù)相比,可實(shí)現(xiàn)高溫合成氣顯熱的梯級利用,其節(jié)能高效的特點(diǎn)已經(jīng)成為行業(yè)共識,同時(shí)也是國家發(fā)改委等部門聯(lián)合印發(fā)的《高耗能行業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)能降碳改造升級實(shí)施指南(2022年版)》中鼓勵(lì)的技術(shù)發(fā)展方向,但輻射廢鍋副產(chǎn)蒸汽的衰減問題制約其快速推廣和應(yīng)用。航天邁未氣化技術(shù)自研發(fā)之初就將輻射廢鍋防結(jié)渣防積灰作為技術(shù)攻關(guān)的重點(diǎn)方向,經(jīng)過大量的模擬計(jì)算和針對性的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,確定可以通過技術(shù)手段保證輻射廢鍋副產(chǎn)蒸汽穩(wěn)定不衰減。巴陵恒逸項(xiàng)目自2023年2月25日開車至今,輻射廢鍋穩(wěn)定副產(chǎn)9.8MPag高壓蒸汽約40t/h,并且在運(yùn)行過程中經(jīng)歷多次煤質(zhì)變化和工況調(diào)整,副產(chǎn)蒸汽始終保持穩(wěn)定,有效驗(yàn)證了輻射廢鍋技術(shù)的可靠性。
拓煤種——降本增效
航天邁未煤氣化技術(shù)的另一個(gè)突出特點(diǎn)為煤種適應(yīng)性廣,可以“吃粗糧”——以低品質(zhì)煤為氣化用煤。巴陵恒逸項(xiàng)目開車伊始,考慮從源頭降低生產(chǎn)成本,氣化原料煤不指定具體的煤礦和煤源,提出熱值等基本指標(biāo)要求后,直接從煤炭港口買煤。經(jīng)過市場調(diào)研,最終決定選用鍋爐用動(dòng)力煤作為氣化用煤。在半年多的運(yùn)行期間,巴陵恒逸項(xiàng)目使用過的十余個(gè)煤種,煤質(zhì)灰熔點(diǎn)最低1149℃,最高超過1500℃,灰分含量在12%~20%之間波動(dòng)。運(yùn)行過程中現(xiàn)場針對煤質(zhì)的變化動(dòng)態(tài)調(diào)整操作工藝參數(shù),保證氣化爐的穩(wěn)定運(yùn)行,在以動(dòng)力煤為氣化主煤后,噸煤采購成本降低約200元,合成氨制造成本進(jìn)一步降低。
優(yōu)設(shè)計(jì)——節(jié)能降耗
煤化工項(xiàng)目中,灰渣水系統(tǒng)積灰嚴(yán)重、管道閥門結(jié)垢堵塞、洗滌后合成氣帶灰等問題是制約氣化、變換、低溫甲醇洗等工段長周期運(yùn)行的瓶頸。航天邁未技術(shù)團(tuán)隊(duì)通過優(yōu)化洗滌系統(tǒng)工藝流程和設(shè)備結(jié)構(gòu),保證了巴陵恒逸項(xiàng)目自運(yùn)行以來氣化系統(tǒng)總壓降低、洗滌塔底部排水清澈透明、變換及后系統(tǒng)阻力降不增加,徹底緩解了合成氣帶灰和系統(tǒng)結(jié)垢堵塞的風(fēng)險(xiǎn),為整套合成氨裝置的長周期穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造了有利條件。此外,氣化爐激冷水量較激冷流程降低50%以上,有效降低了灰渣水系統(tǒng)負(fù)荷與裝置能耗。
在巴陵恒逸項(xiàng)目連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行半年后,巴陵恒逸與航天邁未共同對氣化裝置開展了72小時(shí)性能考核?己似陂g,粗渣含碳量平均為1.49%wt,細(xì)灰含碳量平均為21.78%wt,碳轉(zhuǎn)化率達(dá)到99.8%,有效氣量、比煤耗、比氧耗、高壓蒸汽產(chǎn)量、廢水水質(zhì)等各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于合同約定的性能保證值,達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平。
航天邁未半廢鍋氣化爐連續(xù)運(yùn)行突破200天,樹立了氣流床半廢鍋氣化爐長周期滿負(fù)荷連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的新標(biāo)桿,標(biāo)志著航天邁未半廢鍋粉煤氣化技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用取得新突破,為實(shí)現(xiàn)煤炭的清潔高效利用開辟了新途徑。