小E第44浆第6期2016年6月
航天炉粉煤气化运行总结
孙建
(沧州正元化肥有限公司
河北沧州061108）
0前言
沧州正元化肥有限公司是河北阳煤正元化工集团公司根据阳煤集团总体发展战略及规划投资新建的大型媒化工企业，一期工程生产规模是合成氨600kt/a、尿系800kt/a。采用航天（HT-L) 粉煤加压气化技术，配置2套（A套和B套）@3200mm/Φ3800mm航天炉系统，单炉设计日投煤量均为15001、合成气产能（干气）为
求（≤8℃）。由于新鲜气氨冷器出口气体温度高，新鲜气中烃化物难以分离，造成冷交换器阻力上升过快，每6个月就需停车对冷交换器进行热洗，且热洗后运行不到1个月，冷交换器阻力由热洗后的0.01MPa上升至0.40MPa。由于以上原因，造成合成系统阻力较大，最高达1.60MPa，直
接增加了循环机电耗 2.3合成生产强度低
由于循环气和新鲜气氨冷器出口气体温度高，系统的生产能力降低，为了提高生产强度，只有通过降低气体中甲烷含量来提高空速。循环气体中甲烷含量低，造成合成放空量增加，净氨后吨氨放空气气量达到165m（标态），导致合成效率降低。
3问题分析及改造方案
水冷器降温效果差的主要原因：①循环水的独度高，易使水冷器完程堵塞：2氨合成系统循环水流量约为1500m/h，供醇烃化系统、合成系统共计6合设备降温使用，循环水流量偏小，导致水冷器换热效果较差。经多次讨论、研究，决定在水冷器后新增蒸发式冷却器，以解决合成水冷器出口气体温度高的问题
改造方案：根据降温需要带走的热量及运行
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99982m/h(标态），设计煤种为神华煤：阳煤煤为1:1；但试车至今仍采用神华煤，该煤种较为优良，同时渣水系统补水全部采用脱盐水，对于改善渣水系统水质具有明显的优势。航天炉粉煤气化系统其分为5个单元，分别为磨煤与十燥单元、粉煤加压与输送单元、气化与合成气洗涤单元、渣及灰水单元、公用工程单元。其中，磨煤与干燥单元将粒度20~30mm的块煤锯磨至5~90um的粉煤，并干燥至粉煤中含水质量分数<2%；粉煤加
的压差情况，经外出考繁对比后决定采用2台 FZL-5800型复合蒸发式冷却器；同时，为了降低系统阻力，将原来2台水冷器由串联改为并联后进人蒸发式冷却器。
改造效果 4
蒸发式冷却器投运后，氨合成系统压力仍为 26.5MPa，水冷器出口气体温度下降明显，从改造前45℃降至20℃，有效地降低了冰机负荷；同时循环气氨冷器出口气体温度由改造前的-1℃ 降至<-7℃，循环气中氨的冷凝效率提高，合成塔入口气体中氨体积分数由改造前的2.85%降至2.48%：另外，新鲜气氨冷器出口气体温度从改造前的11℃降至3℃；冷交换器阻力由热洗后的0.01MPa上升至0.40MPa的时间由改造前的 1个月延长至8个月，延长合成系统的运行周期。新鲜气补充气量由改造前62000m/h（标态)增加至63100m/h(标态），循环气中CH,体积分数由改造前的15%提高至18%，减少了合成系统放空气气量，提高了合成氨产量：吨氢综合电耗由改造前的1240kW·h降至1220kW·h。该蒸发式冷却器等总投资220万元，投资回收期约6个月，经济效益显著。
（收到修改稿日期2016-04-18）