紀(jì)林朋 寧哲 張敏 張向沛(洛陽永龍能化有限公司， 河南 洛陽 471100)

五環(huán)爐煤氣化裝置配煤方式分析及管理措施

紀(jì)林朋 寧哲 張敏 張向沛(洛陽永龍能化有限公司， 河南 洛陽 471100)

本文簡(jiǎn)述了五環(huán)爐煤氣化裝置的配煤管理流程，對(duì)用煤配煤的必要性進(jìn)行了分析，介紹了配煤過程，以及使用配煤與單一煤種氣化爐運(yùn)行情況對(duì)比。

五環(huán)爐；配煤；單一煤種；千層餅；煤種適應(yīng)性分析；配煤管控

新型WHG(五環(huán)爐)煤氣化裝置是采用干煤粉進(jìn)料、液態(tài)排渣、水/蒸汽混合激冷。經(jīng)過數(shù)次開停車改造和不斷的工藝優(yōu)化操作，實(shí)現(xiàn)了氣化爐連續(xù)運(yùn)行并產(chǎn)出合格粗合成氣。隨著試車的進(jìn)行，五環(huán)氣化爐運(yùn)行逐步趨于穩(wěn)定，但其煤種適應(yīng)性直接影響五環(huán)氣化爐的正常運(yùn)行，成為了制約氣化爐長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。筆者通過五環(huán)爐單一煤種運(yùn)行與配煤運(yùn)行工況的對(duì)比，剖析了配煤方案的有效性實(shí)施對(duì)煤氣化裝置經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行的重要意義。

1 輸煤系統(tǒng)概況

備煤工序設(shè)計(jì)有兩座圓形煤庫，其中，1#圓形煤庫內(nèi)有橋式堆取料機(jī)1臺(tái)，貯存能力為1.6萬噸，為氣化供煤，能滿足氣化爐約15天用煤需要。由于氣化爐的操作對(duì)煤質(zhì)變化非常敏感，需要在圓形煤庫內(nèi)按本方案作較為精細(xì)配煤操作，充分利用圓形煤庫中堆取料機(jī)的作用進(jìn)行配煤，保證配出的煤滿足氣化爐實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。

2 氣化用煤煤種的選擇

根據(jù)對(duì)/使用干煤粉氣化的中原大化、永城龍宇、鶴壁煤化工、新鄉(xiāng)中新、義馬開祥等企業(yè)的考察，由于單一煤種較難滿足煤中灰分在15%～20%；灰熔點(diǎn)在1250-1300℃區(qū)間操作的基本要求，這就需要采用兩種煤進(jìn)行配煤。其中，一種煤灰熔點(diǎn)(FT)大于1300℃；另一種煤灰熔點(diǎn)(FT)小于1200℃，按一定比例混合后，混煤的灰熔點(diǎn)控制在1250-1300℃之間。根據(jù)已有企業(yè)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，一般選用灰熔點(diǎn)較高的河南本地煤作為配煤煤種；選用灰熔點(diǎn)較低的外地長(zhǎng)焰煤煤種為主煤種。根據(jù)實(shí)際情況，參照開祥化工配煤模式，選用義馬耿村煤為配煤煤種；選用陜西榆林榆樹灣煤為主煤種能滿足以上要求。

3 確定氣化爐使用原料煤分三步走的計(jì)劃

（1）在氣化爐試生產(chǎn)階段，為減少配煤不均等干擾因素，降低操作難度，提高操作人員對(duì)氣化爐工況掌握的熟練程度，確定使用一段時(shí)間彬縣小莊礦單一煤種，時(shí)間暫定為6個(gè)月。

（2）在操作人員熟練掌握單一煤種操作經(jīng)驗(yàn)后，開始采用皮帶配煤方案，以便根據(jù)來煤煤質(zhì)情況靈活調(diào)整配煤比例。在1#煤庫另存一堆主煤種、2#煤庫內(nèi)貯存一堆能與鍋爐配煤同時(shí)使用的配煤煤種，兩種煤經(jīng)V48108#A/B皮帶秤稱量后配煤為輔的方案。

（3）確定配煤比例后，在1#煤庫采用“千層餅”方式進(jìn)行配煤為主方案。

4 配煤過程的管理

4.1 入廠煤質(zhì)管控

對(duì)入廠煤質(zhì)量驗(yàn)收管理的原則要求，也是配煤工作管理的重點(diǎn)，從原煤質(zhì)量進(jìn)行控制。備煤分廠對(duì)原料煤采樣機(jī)、接卸車輛的機(jī)械、電氣、通訊設(shè)備和鐵路專用線等設(shè)施應(yīng)加強(qiáng)維修與管理，健全操作規(guī)程，保持設(shè)備完好運(yùn)行正常。部門業(yè)務(wù)人員應(yīng)對(duì)所管理的入廠煤質(zhì)量負(fù)責(zé)，從源頭杜絕摻雜使假、分層裝車問題，為合理解決質(zhì)價(jià)糾紛提供有力證據(jù)。入廠煤監(jiān)裝實(shí)行責(zé)任制，分管業(yè)務(wù)人員對(duì)每批煤出具抽查、評(píng)估數(shù)據(jù)(Qnet,ar、Mt)，如果入廠煤出現(xiàn)摻雜使假、分層裝車以及與要求煤質(zhì)有較大偏差問題，要追究分管業(yè)務(wù)人員責(zé)任。進(jìn)煤前必須到實(shí)地采樣，準(zhǔn)確掌握煤質(zhì)情況，裝車時(shí)主管業(yè)務(wù)人員必須到位。汽車運(yùn)輸煤應(yīng)采用監(jiān)督裝車、加封及路檢等辦法。

4.2 配煤經(jīng)驗(yàn)確定配煤比例

根據(jù)五環(huán)氣化爐實(shí)際，選用可再選擇省內(nèi)煤源地，節(jié)約其經(jīng)濟(jì)性，如義馬耿村的煤種作為配煤為配煤煤種；選用榆林煤、彬縣煤為主煤種能滿足以上要求。根據(jù)殼牌爐選煤指標(biāo)優(yōu)質(zhì)煤(榆林煤)發(fā)熱量在6300左右，劣質(zhì)煤(耿村煤)3900左右，在榆林煤：耿村煤=6∶5情況下，混合煤樣的灰熔點(diǎn)基本能調(diào)整至1350℃左右，兩者進(jìn)行配煤選擇比例為6∶5。

4.3 配煤方式的選擇

1#圓形煤庫軌道內(nèi)直徑為80米，軌道內(nèi)周長(zhǎng)為251.2米，劃分為三個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域?yàn)樯刃?，扇形外弧長(zhǎng)為80米，留有外弧為約4米的分隔帶。為盡可能利用場(chǎng)地，煤堆堆為扇形，整堆煤高度最高約為12米，每堆煤重量約在7500噸，1000噸煤層厚度約為0.72米，500噸煤層厚度約為0.36米，每層盡可能均勻堆料，每層厚度與煤堆的坡度有關(guān)，每層煤的厚度要嚴(yán)格測(cè)量并加以控制，確保實(shí)現(xiàn)按比例配煤。千層餅方案優(yōu)點(diǎn)是取煤方便，但堆煤時(shí)對(duì)來煤比例有要求，且煤堆好后若氣化爐對(duì)原料煤要求有變化時(shí)無法改變。皮帶配煤優(yōu)點(diǎn)是對(duì)來煤沒有要求，且上煤時(shí)可以根據(jù)氣化爐對(duì)原料煤的要求不斷進(jìn)行調(diào)整，但在具體操作時(shí)控制上煤比例有一定難度。

4.4 取煤的方法

配煤會(huì)按照配比量、調(diào)整比例嚴(yán)格執(zhí)行。掐頭去尾，就是從哪個(gè)位置開始堆，就從哪個(gè)位置開始取，也就是第一層煤鋪到哪里就掐到哪里。配煤是會(huì)流動(dòng)的，越高向下流的越多，配好煤堆的堆頭只有最外層的煤，把外層的煤去掉后，只要取到第一層煤的端部，后面的就均勻了。去尾也一樣，這就需要在鋪第一層煤時(shí)做好記錄和標(biāo)識(shí)，取煤時(shí)找到就行了。

4.5 采樣、制樣、分析樣過程管控

進(jìn)廠煤的檢質(zhì)，要分礦別、分品種車車采樣，按批化驗(yàn)。檢質(zhì)率要達(dá)到100%，要有詳盡的臺(tái)帳和責(zé)任人簽字，并實(shí)行密碼傳遞，隨機(jī)抽查、核對(duì)、考核。

①入廠煤樣品使用機(jī)械采樣裝置采取。入廠煤機(jī)械采樣裝置必須性能可靠，經(jīng)權(quán)威部門鑒定采制樣無系統(tǒng)偏差、精密度達(dá)到GB475-1996要求，并具備自動(dòng)隨機(jī)定位功能。

②人工采樣。入廠煤人工采樣作為機(jī)械采樣裝置故障時(shí)的輔助手段使用或人工抽檢時(shí)使用。

③采樣工作完成后，采樣人員應(yīng)及時(shí)對(duì)樣品進(jìn)行封存，由制樣人員登記編號(hào)。

④煤場(chǎng)管理人員負(fù)責(zé)入廠煤卸車煤質(zhì)檢查，負(fù)責(zé)卸車時(shí)的煤質(zhì)外觀檢查及配合采取抽查樣。

⑤卸車檢查過程中，如發(fā)現(xiàn)煤質(zhì)與要求不符、雜物及矸石過多、分層裝車等現(xiàn)象，卸車檢查人員應(yīng)立即向上級(jí)匯報(bào)，由煤質(zhì)驗(yàn)收管理專業(yè)技術(shù)人員、原料煤效能監(jiān)察人員和有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)共同到現(xiàn)場(chǎng)處理。處理過程應(yīng)形成文字和影像資料存檔，處理結(jié)果應(yīng)公示。

⑥入廠煤采樣場(chǎng)所必須設(shè)置電子監(jiān)控設(shè)施，對(duì)采樣過程和機(jī)械采樣裝置的破碎縮分設(shè)備、集樣桶進(jìn)行全時(shí)段監(jiān)控。

4.6 配煤管控記錄

為管控配煤過程、出現(xiàn)的問題便于查找原因，需對(duì)各環(huán)節(jié)煤質(zhì)進(jìn)行管控，嚴(yán)格做好配煤時(shí)的臺(tái)賬記錄。保證每一次供煤，都需要對(duì)用煤?jiǎn)挝换仞伒挠妹呵闆r進(jìn)行分析，并對(duì)重點(diǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行逐一檢查，形成整體的閉環(huán)管理。檢查堆路線：值班室→輸煤皮帶→破碎機(jī)→縮分機(jī)→棄煤皮帶，采煤樣、制煤樣、及分析煤樣的相關(guān)單位人員分工執(zhí)行，并由煤質(zhì)管理機(jī)構(gòu)作為第三方監(jiān)管。臺(tái)賬記錄進(jìn)行問題分析，各類煤質(zhì)信息由煤質(zhì)管理機(jī)構(gòu)進(jìn)行匯總，分析用煤情況，通過結(jié)合氣化爐工況穩(wěn)定情況，作出下一步供煤方案。

4.7 配煤評(píng)價(jià)報(bào)告

煤質(zhì)管理機(jī)構(gòu)根據(jù)氣化爐工況分析數(shù)據(jù)出配煤評(píng)價(jià)報(bào)告并根據(jù)用煤情況出具使用報(bào)告，對(duì)用煤種適用性的判斷，調(diào)整配煤的方案與供煤計(jì)劃，具體內(nèi)容如下：

分析混配煤的灰分、全水分、內(nèi)水、硫含量、熱值、揮發(fā)份；配煤組成中工業(yè)分析；及混配煤的硅鋁比、堿酸比；混配煤添加石灰石的灰熔點(diǎn)進(jìn)行操作溫度分；依據(jù)氣化爐蒸汽產(chǎn)量、渣液化溫度、氣化操作空間、石灰石添加比例、氧煤比、氣化溫度、水氧比；根據(jù)分析總結(jié)氣化爐用煤的適應(yīng)性提出修正配煤方案。

5 結(jié)語

筆者從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，對(duì)氣化裝置配煤方式分析及管理措施進(jìn)行闡述。在開車過程中，對(duì)煤種特性了解透徹，且通過詳盡分析確定各項(xiàng)配煤指標(biāo)，提前做好煤源地篩選，為氣化爐用煤指標(biāo)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)化配煤管理。筆者以為只要嚴(yán)格控制各項(xiàng)配煤控制指標(biāo)，不斷完善配煤操作，長(zhǎng)期積累供煤經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)際穩(wěn)定運(yùn)行工況，優(yōu)化和提升配煤管理措施，定能實(shí)現(xiàn)氣化爐供煤的穩(wěn)定運(yùn)行。