煤氣廠爐型改造方案的選擇

煤氣廠爐型改造方案的選擇

0焦?fàn)t型產(chǎn)品的利用1987年和1997年，天然氣處理廠完成了第一和第二學(xué)期的項(xiàng)目。一期工程建有適用本公司生產(chǎn)的大同2#弱粘結(jié)性籽煤為原料的40門(mén)連續(xù)式直立炭化爐(以下簡(jiǎn)稱直立爐)。二期工程建有3臺(tái)φ3300mm兩段爐(以下簡(jiǎn)稱兩段爐)以及配套設(shè)施。2002年5月煤氣廠對(duì)原直產(chǎn)爐全面進(jìn)行技術(shù)改造,在這期間由兩段爐3臺(tái)裝置生產(chǎn)煤氣,維持對(duì)外供氣。2003年元月,1#直立爐20門(mén)改造完畢,煤氣產(chǎn)量為8萬(wàn)Nm3/d,2#直立爐2004年改造完畢,煤氣產(chǎn)量理論上已達(dá)到16萬(wàn)Nm3/d。目前,煤氣廠生產(chǎn)煤氣除一部分自用用來(lái)生產(chǎn)蒸汽和直立爐燃燒使用,其余部分則供公司職工生活使用,日常用氣量為11-13萬(wàn)Nm3/d。由于目前煤氣用戶有限,煤氣生產(chǎn)能力有富裕,故造成制氣設(shè)備閑置。如何合理地利用兩種爐型生產(chǎn)煤氣,既要保證居民正常的用氣量,又要保證煤氣的熱值不能太低,影響使用。本文從這兩方面分析,得出兩種爐型生產(chǎn)煤氣的最佳組合。1、關(guān)于分段爐全停的計(jì)算方法先看以下幾表內(nèi)容:我們現(xiàn)在已知:同煤集團(tuán)居民煤氣用量為11-13萬(wàn)Nm3/d。按平均12萬(wàn)Nm3/d計(jì),廠自用部分用于生產(chǎn)鍋爐蒸汽和直立爐自用約2-3萬(wàn)Nm3/d,按平均2.5萬(wàn)Nm3計(jì)。居民用氣熱值應(yīng)不低于3000kcal/Nm3。如何能滿足此要求,我們先從理論上分析直立爐和兩段爐各開(kāi)啟的爐數(shù)和臺(tái)數(shù)的生產(chǎn)能力,見(jiàn)表7。從表7可以看出要想滿足用氣量最大約16萬(wàn)Nm3/d,需40門(mén)直立爐全開(kāi),兩段爐全停;或開(kāi)16門(mén)直立爐,開(kāi)1臺(tái)兩段爐;或直立爐全停,開(kāi)2臺(tái)兩段爐。從實(shí)際情況看,40門(mén)直立爐不可能全開(kāi),這是因?yàn)楸仨毩粲袡z修爐子約4-8門(mén),而直立爐全停,開(kāi)起2臺(tái)2段爐(1臺(tái)必須備用),則煤氣熱值達(dá)不到要求,不符合居民正常使用要求,影響生活,也是不行的。所以只能選擇開(kāi)啟適當(dāng)直立爐數(shù),和1-2臺(tái)兩段爐這一方案。(表1中,氣焦產(chǎn)氣成本太高,不作考慮)根據(jù)物料平衡原則,我們先列式子如下:a+b=c+d(1)式中:a——直立爐產(chǎn)氣量,萬(wàn)Nm3;b——兩段爐產(chǎn)氣量,萬(wàn)Nm3;c——居民用氣量約11-13萬(wàn)Nm3;d——廠自用量約2-3萬(wàn)Nm3。分析:(按生產(chǎn)滿負(fù)荷計(jì)算)(1)若按34門(mén)直立爐生產(chǎn),兩段爐全停(由表七可以看出,以下同)式中:a=13.6萬(wàn)Nm3b=0c=13萬(wàn)Nm3d=3萬(wàn)Nm3則a+b=13.6萬(wàn)Nm3,c+d=16萬(wàn)Nm3,a+b<c+d,顯然不能滿足要求。(2)若按34門(mén)直立爐生產(chǎn),開(kāi)啟1臺(tái)兩段爐式中:a=13.6萬(wàn)Nm3b=9.6萬(wàn)Nm3c=13萬(wàn)Nm3d=3萬(wàn)Nm3則a+b=23.2萬(wàn)Nm3,c+d=16萬(wàn)Nm3,a+b>c+d顯然完全能夠滿足,并富裕氣約7.2萬(wàn)Nm3。(3)若按34門(mén)直立爐生產(chǎn),開(kāi)啟2臺(tái)兩段爐式中:a=13.6萬(wàn)Nm3b=19.2萬(wàn)Nm3c=13萬(wàn)Nm3d=3萬(wàn)Nm3則a+b=13.6+19.2=32.8萬(wàn)Nm3,c+d=13+3=16萬(wàn)Nm3,a+b>c+d,顯然完全能夠滿足,并富裕氣約16.8萬(wàn)Nm3,造成浪費(fèi)。(4)若開(kāi)啟16門(mén)直立爐,1臺(tái)兩段爐式中:a=6.4萬(wàn)Nm3b=9.6萬(wàn)Nm3c=13萬(wàn)Nm3d=3萬(wàn)Nm3則a+b=6.4+9.6=16萬(wàn)Nm3,c+d=13+3=16萬(wàn)Nm3,a+b=c+d正好滿足要求。(5)若開(kāi)啟16門(mén)直立爐,開(kāi)2臺(tái)兩段爐式中:a=6.4萬(wàn)Nm3c=13萬(wàn)Nm3b=19.2萬(wàn)Nm3d=3萬(wàn)Nm3則a+b=6.4+19.2=25.6萬(wàn)Nm3c+d=13+3=16萬(wàn)Nm3a+b>c+d完全滿足,并富裕氣約9.6萬(wàn)Nm3。根據(jù)以上分析計(jì)算,我們從滿足用氣量角度來(lái)講顯然(2)、(4)是可行的,其余如(1)不能滿足要求,(3)、(5)則造成大量氣體浪費(fèi)也是不行的。再根據(jù)能量守恒定律(暫不考慮熱值損耗),我們列式如下:a1+b1=c1+d1(2)式中:a1——直立爐產(chǎn)氣熱值,Kca;b1——兩段爐產(chǎn)氣熱值,Kcal;c1——居民用氣熱值;12萬(wàn)Nm3×3000Kcal/Nm3=3.6×108Kcal,d1——生產(chǎn)自用量熱值;2.5萬(wàn)Nm3×3000Kcal/Nm3=0.75×108Kcal分析:(1)按開(kāi)啟34門(mén)直立爐,1臺(tái)兩段爐計(jì)算式2中:a1=13.6萬(wàn)Nm3×3400Kcal/Nm3=4.6×108Kcalb1=9.6萬(wàn)Nm3×2700Kcal/Nm3=2.59×108Kcalc1=3.6×108Kcald1=0.75×108Kcal則:a1+b1=7.19×108Kcal,c1+d1=4.35×108Kcal顯然a1+b1>c1+d1能滿足熱量并富裕熱量2.84×108Kcal(2)按開(kāi)啟16門(mén)直立爐,1臺(tái)兩段爐計(jì)算式2中:a1=6.4萬(wàn)Nm3×3400Kcal/Nm3=2.17×108Kcalb1=2.59×108Kcalc1=3.6×108Kcald1=0.75×108Kcal則:a1+b1=4.76×108Kcal,c1+d1=4.35×108Kcal顯然a1+b1>c1+d1能滿足熱量,并富裕熱量為0.41×108Kcal從以上兩方面分析可以看出,開(kāi)啟16門(mén)直立爐,1臺(tái)兩段爐是可行的。另外,根據(jù)實(shí)際情況兩種爐型只有90%的生產(chǎn)能力我們?cè)儆?jì)算,則式1中(a+b)×90%=(6.4+9.6)×90%=14.4萬(wàn)Nm3而c+d則不會(huì)改變,平均12+2.5=14.5萬(wàn)Nm3。是基本符合產(chǎn)氣平衡的。而式2中(a1+b1)×90%=(2.17+2.59)×108×90%=4.28×108Kcal,c1+d1也不會(huì)改變,平均為3.6×108+0.75×108