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自2006年套捣固焦炉内吸法无烟装煤工艺装置在国内成功投运以来,以其良好的环保效果和可观的经济收益,在焦化企业迅速获得推广,随着环保压力和市场压力的不断加大,该技术还在不断地被更多焦化企业所采用。
装煤时打开桥管翻板,煤气输送系统与大气直接相通,外吸消烟变为内吸收集,环保效益与经济效益均极可观。
这是炼焦工艺的重大突破,对整个焦化生产和安全都有直接影响,但至今却没有一个成熟的设计规范和操作维护规范。
一方面,前几年环保要求相对较低,只要大部分碳化室装煤时冒烟不大或远距离看冒烟不明显,与外吸法相比就是巨大的进步,因此,无烟装煤工艺设计普遍存在“重回收,轻环保”的倾向。
另一方面,*以来,环保设备公司既是无烟装煤工艺装置的设计者,又是项目的投标竞争主体,在低价中标的社会习俗影响下,该工艺的设计、使用等都形成了许多误区。
至今,包括导烟管布局、氨水泵选型、侧吸装置和喷嘴吸力等在内的关键设计参量、操作方式等,不同的厂家有不同的说法,甚至相互矛盾,再加上炼焦生产本身的复杂性,给这一工艺的应用造成许多认知和管理上的混乱。
甚至,业界(包括环保设备公司和焦化企业)还存在一个广泛的误区:
只要集气管压力稳定,就能保证装煤无烟!
因此,为其配套的自动控制系统几乎全部是单纯的集气管压力调节系统--即煤气的导出控制系统(煤气从集气管平稳导出),严重忽视了该工艺“无烟装煤”之内核,煤气导入集气管均处于“不控”状态,与装煤实际严重脱节,至今没有一个被广泛认可的版本。
到2014年底,国内在用无烟装煤工艺装置超过100套,多数焦炉集气管压力比较稳定,环保效果很理想、很稳定的却极少(全国至今不超过10套),有些咋看上去还不错,但深入考究,问题就来了:或牺牲效率,或牺牲产量,装煤冒烟问题时有发生。
在煤气制甲醇、煤气制LNG等企业,环保要求是装煤无烟,生产工艺要求煤气含氧量低于0.5%,这两项指标在工艺上具有此消彼长、相互矛盾的特点,因此,至2013年10月前一直没有成功案例,至今成功案例也是凤毛麟角!
许多有识之士意识到,无烟装煤工艺的传统设计、控制及管理思路必须加以创新和完善方可适应的环保形势!
经多年研究发现,目前在用无烟装煤工艺主要存在以下三方面的缺陷:
1、无烟装煤工艺装置关键节点存在设计缺陷,如目前在用导烟车都不能解决边孔冒烟问题、高压氨水泵选型普遍偏小;
2、煤气导入控制和导出控制(集气管压力调节)脱节,几乎所有在用装置都没有考虑煤气的导入控制;
3、几乎所有在用的无烟装煤工艺装置都没有提供系统、完整的<维护规程>,也就谈不上<规程>的有效落实。
从2006年开始,我公司对无烟装煤工艺进行了不懈的探索,并取得了一系列突破!
2010年底,山东潍坊某集团公司2x55孔5.5米焦炉投产,我公司配合该集团公司对无烟装煤工艺进行了摸索,经过近1年的反复改进,在满负荷生产情况下,使用小功率机侧地面站,实现了“装煤无烟,有效控氧,压力平衡和*稳定”的目标,4年多来,该公司焦炉机侧装煤烟尘始终控制在A*视频效果水平(边炉除外),“捣固焦炉内吸法无烟装煤优化技术”(以下简称HT优化技术)从此诞生,并在此后的时间里不断验证和发展。
2013年10月,唐山某2x65孔5.5米焦炉,煤气制甲醇,满负荷生产,我公司成功实现了既保证装煤无烟、有效控氧和压力稳定的目标,煤气含氧量一直稳定地控制在0.2%左右,投运至今运行稳定,突破了煤气制甲醇焦炉不能使用无烟装煤工艺的技术。
2014年10月,湖南某公司2x65孔5.5米焦炉,焦侧集气管,满负荷生产,在关闭机侧地面站情况下实现了装煤无烟,有效控氧和压力平衡的目标,装煤烟气回收率,每年仅地面站运行费用既可节约200万元以上,打破了多年来有关5.5米以上焦炉必须使用侧吸地面站才能解决“炉头烟”的结论,与该焦炉相同炉型的徐州某5.5米焦炉(65孔,无机侧地面站)目前正在治理中,已取得阶段性成果;
进入2015年,HT优化技术又有重大突破,我公司申报的两项发明已进入审核程序,相关技术近期投入市场。
“HT优化技术”可以使捣固焦炉真正做到“装煤无烟、有效控氧、压力平衡和*稳定”的装煤冒烟治理目标,实现环保、安全、节能和效益的高度统一,弘科信泰依托该技术为焦化企业提供装煤烟尘治理一体化解决方案,从此步入高科技环保技术企业之列。
到目前为止,该技术已在20多座焦炉上得到正反两方面的有效验证。
二、适用范围
采用高压氨水喷射无烟装煤工艺的捣固焦炉,可满足以下需求:
1、环保:焦炉装煤无烟,实现清洁生产;
2、安全:入电捕煤气瞬时含氧量得到有效控制,实现安全生产;
3、工艺:实现焦炉集气管压力的自动平衡与稳定控制,入电捕煤气瞬时含氧量控制在1.5%(或0.5%)以内;
4、节能:焦炉装煤烟气全回收,实现节能、高效生产;
三、供方提供的服务
“三步法”实现“装煤无烟、有效控氧、压力平衡和*稳定”的治理目标,是HT优化技术的核心技术优势。
步:优化技术设计和设计优化
根据现场工况,确定优化方案,保证无烟装煤工艺各子系统关键参量满足需要:
1、导烟系统优化设计方案;
2、氨水系统优化设计方案;
3、炉头烟控制装置优化设计方案;
4、出焦时机侧烟尘治理优化设计方案;
优化的技术设计,应包容各种可能性出现时的调控裕量和备用措施;
以上各项,我司亦可负责工程总承包。
第二步:设计、安装、投运WY800无烟装煤控制系统
负责设计、制造、安装和投运WY800无烟装煤控制系统,根据系统运行数据、装煤冒烟状况、煤气含氧量等进行深入分析,针对发现的各种隐含问题提出优化方案;
解决这些隐含问题可能不需要投资,或者投资很少,但却直接影响无烟装煤工艺的有效运行;
第三步:构建保障系统
1、根据HT优化技术的“九字法则”,制定<工艺操作规程与保障规程>,构建保障系统;
2、与晋阳各相关部门对<规程>进行分析论证,完善<规程>,达成一致;
3、组织<规程>培训,与相关部门一起,结合现场工况,找出问题,解决问题,实现“装煤无烟、有效控氧、压力平衡和*稳定”的治理目标。
四、效果承诺
1、装煤时,在装煤车下观察无明显黄烟逸出,不装煤炭化室炉门及炉顶均不冒烟;
2、入电捕煤气瞬时含氧量控制在1.5%(或0.5%)以内;
3、集气管压力控制在设定值 Pa,并在20秒内调回;其余时间及
不装煤时,集气管压力控制在设定值±20Pa左右;
集气管压力控制合格率达90%以上;
五、效益
1、环保效益:装煤无烟、清洁生产
2、安全效益:入煤气含氧量控制在1.5%(或0.5%)以内;2、经济效益
3、经济效益:
化产品(包括煤气、焦油、粗苯等)回收率提高1.85~4%。