热风炉用燃料气置换方案
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热风炉用燃料气置换粗合成气方案
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一、置换方案的背景
热风炉主要用于煤粉的干燥,目前一直用气化炉出口的粗煤气作为燃料气,当启动单台磨机的时候,消耗粗合成气5000Nm3/h,当启动两台磨机的时候,消耗粗合成气10000Nm3/h。
在2015年开始尝试将氢回收非渗透气引入热风炉,替代一部分粗煤气进行燃烧,但是因为这股气中水分含量高,一经投用便发生热风炉被扑灭的情况,严重影响生产。
之后便不再投用合成驰放气和氢回收非渗透气。
目前,我们每天对非渗透气和驰放气进行取样,计算其热值,又对工艺管线进行进一步分析,同时对氢回收以及低压分离器工艺操作条件进行了优化。
经过了一系列的分析研究,我们认为用合成驰放气和氢回收非渗透气替代粗煤气的方案可行,提出用合成驰放气和氢回收非渗透气对热风炉用粗煤气进行置换。
二、方案工艺的可行性分析
下图为热风炉的工艺管道流程图
管线1为粗合成气管线,
管线2为火炬管线,
管线3为低压分离器驰放气管线,
管线4为氢回收非渗透气管线,
管线5为合并后的燃料气管线,
目前通过管线1将粗合成气引入热风炉,通过阀门31PV-001A控制进气量。
压力设定值为0.46MPa。
管线3为放空管线,当压力超过0.48MPa时,阀门31PV-001B打开。
现在计划通过管线2将合成出口燃料气引入热风炉,替代粗合成气,达到节省粗合成气,增加产量的目的。
计算得出:
粗合成气的热值为2649.8J/Nm3。
驰放气的热值为1971.88J/Nm3。
非渗透气的热值为2215.77J/Nm3。
驰放气的量平均为1000Nm3/h,非渗透气的量平均为3000Nm3/h,
所以燃料气的热值为2215.77J/Nm3。
从热风炉燃烧煤气的经验来说,当燃料气的热值大于
1800J/Nm3时,就可以保证热风炉的正常燃烧。
所以从热值的角度分析,将燃料气并入热风炉来替代粗合成气是可行的。
合成出口的燃料气压力为0.52MPa,而粗合成气的压力为3.9MPa,所以从燃料气的压力来说,使用燃料气是更加安全。
同时,合成出口燃料气管线有调节阀阀组以及止回阀,不会产生回火。
所以从燃料气回火的角度来说,使用燃料气也是安全的。
综上所述,从安全的角度考虑,将燃料气并入热风炉来替代粗合成气也是可行的。
三、置换的具体操作
1、制定方案
为了安全顺利的用燃料气来置换粗合成气,特制定方案和工作确认单,来指定专人开阀、确定压力。
如果出现突发情况,立马恢复成使用粗合成气来保证热风炉的安全平稳。
2、排出管线内积水
因为燃料气管线长时间未使用,管线内存在积水。
为了防止在置换过程中积水将热风炉扑灭,我们首先将管道内积水从热风炉入口导淋处排净(煤气化分厂负责)。
3、调整合成燃料气工况
调整氢回收及低压分离器工况,将氢回收压力调整至
0.52MPa,低压分离器压力调整至0.53MPa。
这样既保证了燃料气能顺利排出,又最大限度的保证了燃料气管线压力的稳定(甲醇分厂负责)。
4、缓慢开启燃料气并气阀
将以上所有工作完成后,缓慢开启燃料气并气阀。
在中控与现场配合,当燃料气压力降低时,就停止开启燃料气并气阀,待压力正常后继续开阀,保证工况的稳定。
四、经济效益分析
气化炉在氧负荷为20.0kg/s的工况下,在燃料气未并入热风炉之前平均产量为66.3t/h,在并入后平均产量为68.1t/h。
如果甲醇价格按每吨2000元计算,则每个月多创造259.2万元的经济效益。