造氣工序是合成氨生產(chǎn)的龍頭,造氣的產(chǎn)氣量和質(zhì)量直接影響著后工序生產(chǎn),而造氣的塊煤消耗更是一個(gè)企業(yè)的命脈,因此不斷改造造氣的沒備、采用新工藝和新技術(shù)是降低生產(chǎn)成本的關(guān)鍵。隨著公司生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,改善造氣的操作條件、降低塊煤消耗、增強(qiáng)企業(yè)的競爭能力是供氣車間的一個(gè)重要課題。多年來,我們對造氣系統(tǒng)進(jìn)行了大量的投資,先后完成了多項(xiàng)技術(shù)改造。其中穩(wěn)定爐況、減少煤氣的浪費(fèi)是我們一些攻關(guān)的難題。2011年我們根據(jù)外出學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)及多方位思考,決定對DCS系統(tǒng)及煤氣爐閥檢進(jìn)行以下改造:
采用上吹加氮廷遲:固定床煤氣爐在吹風(fēng)過后,此時(shí)爐溫應(yīng)該在最高壯態(tài),如果過后立即進(jìn)行上吹加氮,則會(huì)造成爐溫再次提高,造成爐子結(jié)疤、結(jié)塊爐溫難控,此種情況不但影響煤氣爐爐況且對塊煤消耗影響也較大。因此我們在對微機(jī)DCS系統(tǒng)進(jìn)行程序優(yōu)化,將各爐上加氮閥開啟時(shí)間進(jìn)行延遲,同時(shí)延遲時(shí)間可根據(jù)爐溫、爐況進(jìn)行合理調(diào)整。上加氮延遲投用后,上加氮手輪幾乎全開,氣質(zhì)氣量明顯好轉(zhuǎn)。
吹風(fēng)氣閥延遲:間歇式固定床造氣爐為階段性制氣,分為兩大部分,即吹風(fēng)與制氣而在兩者之間轉(zhuǎn)換時(shí),即制氣轉(zhuǎn)吹風(fēng)時(shí),由于閥門的閥待問題,會(huì)出現(xiàn)吹風(fēng)氣閥門、煤總閥門同時(shí)打開的局面,會(huì)造成大量的煤氣進(jìn)入吹風(fēng)氣回收崗位,不但造成煤氣的大量浪費(fèi),而且影響吹風(fēng)氣回收崗位的安全運(yùn)行。針對此種現(xiàn)象我們進(jìn)行DCS系統(tǒng)改造,運(yùn)行吹風(fēng)氣閥延遲來避免了此種現(xiàn)象。
煙囪閥提前關(guān):造氣爐初開爐時(shí),煤總閥門與煙囪閥由于閥待問題,會(huì)有1-3秒兩閥門同時(shí)打開狀態(tài),會(huì)造成系統(tǒng)倒氣(用眼觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)煙囪冒白煙),不但煤氣浪費(fèi)且污染環(huán)境,我公司對DCS進(jìn)行改造,讓煤氣爐初開爐時(shí)煙囪閥提前1—2秒關(guān)閉后,(而且提前可根據(jù)閥門起落時(shí)間進(jìn)行調(diào)整),總蒸、煤總閥方打開,煤氣爐方轉(zhuǎn)入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài),此種改造有效避免初開爐時(shí)了煤氣的浪費(fèi)和環(huán)境污染。
富氧制氣程序改造,我公司2012年3月份富氧制氣開始投用,且運(yùn)行比較穩(wěn)定。但由于空氣加氧存在較大的問題,由于我們是一臺(tái)風(fēng)機(jī)帶動(dòng)四臺(tái)造氣爐,循環(huán)時(shí)間為125秒,各爐吹時(shí)間加吹凈時(shí)間為27秒,即四臺(tái)造氣爐完全吹風(fēng)時(shí)間為27×4=108秒,還有17秒為煤氣爐不吹風(fēng)時(shí)間,如被四臺(tái)造氣爐為配為17÷4=4.25秒各爐吹風(fēng)間隔時(shí)間,這個(gè)時(shí)候會(huì)有部分氧氣聚集在空氣總管內(nèi),如下一造氣進(jìn)行吹風(fēng)初期,會(huì)由高濃度的氧入爐,此種情況不但造成煤氣爐的運(yùn)行不穩(wěn)定,也會(huì)給安全生產(chǎn)帶來很大的危害。因此我們利用DCS控制程序改造,將各系統(tǒng)空氣加閥門起落時(shí)間與煤氣爐吹風(fēng)排隊(duì)時(shí)間進(jìn)行聯(lián)鎖,(即當(dāng)煤氣爐進(jìn)行吹風(fēng)時(shí),空氣加氮閥打開,不吹時(shí)間富氧閥關(guān)閉),同時(shí)在DCS上加入單爐空氣加氧控制程序(如13#爐爐況正常時(shí)間,可用DCS設(shè)置為可加氧,即空氣加氧閥與13#爐吹風(fēng)閥同步,如果爐況不正常時(shí),為防止?fàn)t況更加惡化及氧含量過高,可設(shè)置為13#爐不加氧,即13#爐吹風(fēng)時(shí)空氣加氧閥門不動(dòng)作)。由于此項(xiàng)的改造大大提高了煤氣爐的安全平穩(wěn)運(yùn)行。
經(jīng)過上加氮延遲,有效保證了爐況的穩(wěn)定,同時(shí)降低了塊煤消耗、吹風(fēng)氣閥門的延遲,有效避免了大量煤氣進(jìn)入吹風(fēng)氣回收系統(tǒng),不節(jié)約了成品煤氣,也保障了吹風(fēng)氣回收崗位的安全運(yùn)行、煙囪閥提前關(guān)閉,大大節(jié)約了開爐時(shí)了煤氣浪費(fèi),同時(shí)也減輕了環(huán)保壓力、富氧制氣程序改造,徹底穩(wěn)定了富氧制氣煤氣爐爐況,同時(shí)也給節(jié)能降耗打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),雖改造項(xiàng)目稍多但因DCS系統(tǒng)程序改造無硬件投入,只是請浙大中控人員上門服務(wù)兩次做DCS程序改造,每次費(fèi)用約4000元左右,共計(jì)花費(fèi)8000元左右。如不計(jì)上加氮延遲、富氧制氣程序改造的爐況穩(wěn)定,降低塊煤消耗費(fèi)用,單單計(jì)算煤氣節(jié)約費(fèi)用為:東西兩廠共開29臺(tái)造氣爐,每天節(jié)約煤氣量7.58萬M3煤氣,每天節(jié)約煤氣可產(chǎn)氨25.28噸,可節(jié)約資金7.58萬元,月可節(jié)約資金227萬元。
DCS系統(tǒng)改造,不但取得一定的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)煤氣量放空得到了有效控制及回收利用,對周邊環(huán)境減少了污染,也創(chuàng)造了一定的社會(huì)效益。