隨著化肥企業(yè)利潤空間的急劇縮小及環(huán)保壓力凸顯,各個(gè)企業(yè)都把節(jié)能減排提到了重要的議事日程。在這種背景下,造氣爐入爐蒸汽流量遞減控制技術(shù)又重新受到各廠家的關(guān)注。
造氣爐入爐蒸汽流量遞減裝置(簡稱蒸汽遞減裝置),是廣大造氣工藝專家悉心關(guān)切并研究的一個(gè)課題,雖然大家都很清楚蒸汽遞減技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn),但由于前些年造氣操作水平的局限性及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性無法滿足其正常運(yùn)行,導(dǎo)致多年來大家對(duì)蒸汽遞減只能是望而興嘆。
蒸汽遞減即入爐蒸汽的流量隨著爐內(nèi)溫度而變化。當(dāng)吹風(fēng)完成進(jìn)入上吹階段后,爐內(nèi)反應(yīng)層溫度最高,這時(shí)上吹蒸汽流量應(yīng)控制最大,隨著進(jìn)入上吹階段時(shí)間的延續(xù),爐溫逐漸降低,蒸汽的流量也應(yīng)隨之減少。上吹完成進(jìn)入下吹階段后,隨著反應(yīng)層的下移下部溫度最高,這時(shí)下吹蒸汽流量應(yīng)控制最大,隨著下吹階段時(shí)間的延續(xù),爐溫逐漸降低,蒸汽的流量也應(yīng)隨之減少。在制氣階段的后期爐溫會(huì)逐漸降低,如果蒸汽流量保持不變,不僅會(huì)浪費(fèi)蒸汽,還會(huì)使?fàn)t溫大幅降低,而且?guī)硪幌盗械膿p失。因此,造氣爐入爐蒸汽遞減節(jié)能技術(shù)改造勢(shì)在必行。
目前,行業(yè)上蒸汽遞減裝置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般分為三種:①電動(dòng)調(diào)節(jié)閥,②氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥,③液壓調(diào)節(jié)閥。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥由電動(dòng)執(zhí)行器來驅(qū)動(dòng)閥門工作的,因造氣現(xiàn)場(chǎng)溫度高、環(huán)境差,同時(shí)個(gè)別廠家現(xiàn)場(chǎng)要求防爆,故常規(guī)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥無法滿足現(xiàn)場(chǎng)要求而正常工作。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥是用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)蝶閥,因閥門開啟度與流量不呈線性,且調(diào)節(jié)效果欠佳、故障率偏高且工程造價(jià)較高,故在使用上處于劣勢(shì)。普通液壓調(diào)節(jié)閥是用電磁換向閥驅(qū)動(dòng)油壓缸帶動(dòng)閘閥工作的,雖然能滿足在造氣惡劣的環(huán)境下運(yùn)行,但普遍不能定位控制,只能進(jìn)行全開和全關(guān)式操作,也只能針對(duì)上吹或下吹的單一階段進(jìn)行粗放式調(diào)節(jié),無法保證每個(gè)相同階段流量曲線一致,只是一種名義上的遞減,實(shí)際使用中無明顯的節(jié)能效果。
在總結(jié)上述各種蒸汽遞減裝置應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,我公司開發(fā)出了一種新型液壓蒸汽遞減優(yōu)化控制裝置——定位式油壓調(diào)節(jié)閥,能夠根據(jù)上下吹時(shí)間及手動(dòng)截止閥開啟度同時(shí)對(duì)上吹和下吹兩個(gè)階段入爐蒸汽流量進(jìn)行有效遞減控制。
該裝置由油壓控制回路、液壓閘閥及調(diào)節(jié)控制器三部分組成。液壓控制回路流量調(diào)節(jié)準(zhǔn)確,復(fù)位動(dòng)作快捷,運(yùn)行安全可靠;液壓閘閥開啟度與流量曲線基本呈線性,且造價(jià)較低;調(diào)節(jié)控制器與造氣微機(jī)相連接,可實(shí)現(xiàn)控制階段的同步,同時(shí)控制器在上、下吹階段分別給電磁換向閥發(fā)出根據(jù)造氣爐工藝設(shè)定的控制信號(hào),控制閥門開啟度,對(duì)蒸汽液壓閥門進(jìn)行漸關(guān)式定位控制。
蒸汽遞減裝置設(shè)有低限開啟度保護(hù)值,在設(shè)計(jì)時(shí)采取了多種措施來確保運(yùn)行安全,無論在任何狀態(tài)下,都能保證造氣爐工藝運(yùn)行的可靠性,滿足造氣爐工藝方面的安全要求,同時(shí)液壓控制回路設(shè)計(jì)及液壓元件均能適合頻繁動(dòng)作和環(huán)境惡劣的場(chǎng)合。
造氣爐入爐蒸汽遞減裝置正常投運(yùn)后,可產(chǎn)生如下經(jīng)濟(jì)效益:
1、同等工況條件下生產(chǎn)每萬立方半水煤氣節(jié)約蒸汽約300-600公斤(噸合成氨節(jié)約蒸汽約100-200公斤);
2、同等工況條件下可提高了蒸汽分解率,降低了水煤氣中的水蒸氣含量,通過洗器塔洗滌過程產(chǎn)生的廢水也相應(yīng)減少,從而降低了造氣污水的產(chǎn)生(排放)量,減輕環(huán)保壓力;
3、減小造氣爐內(nèi)氣化層溫度的波動(dòng)范圍,有利于爐況的調(diào)整,穩(wěn)定爐況,降低消耗;
4、入爐蒸汽流量控制合適后,可使氣化層溫度及上、下行溫度相對(duì)穩(wěn)定,減少熱量損失,降低煤耗;
5、同等工況條件下可減少吹風(fēng)時(shí)間1~3秒,相對(duì)增加了制氣時(shí)間,提高單爐產(chǎn)氣量,提高噸煤產(chǎn)氣量,減少了熱量損失。
6、提高蒸汽的分解率,提高水煤氣的氣體質(zhì)量,提高合成氨產(chǎn)量,降低電耗,降低噸氨煤耗,裝置投運(yùn)正常后噸氨耗煤可下降20-50公斤。