[科普中国]-发热值

简介

追求煤气的高发热值一直是煤气生产企业的目标。煤气发热值的稳定和提高不仅为热加工企业、冶炼企业提高产品产量和质量创造好的生产条件，同时有利于企业节能减排、开展清洁生产，对全面加强企业管理、提高企业经济效益具有重要作用。

铅锌冶炼厂煤气站投入试生产，其工艺为混合发生炉冷煤气，主要为铅锌冶炼厂工艺中的硫酸、熔铸系统提供热源。随着终端产品产量逐步达到并超越设计规模，煤气发热值不足也逐步显现出来，具体表现在:排送机的输送量和压力相应增大;排送机工作周期缩短;逐年递增的精锌生产任务量的完成显得愈加困难;能源的热利用率降低，造成很大的经济损失。针对生产上暴露出的问题，近年来西北铅锌冶炼厂不断地从多方面进行改进，使煤气发热值得到有效提高1。

无烟煤质量对煤气发热值的影响煤气炉气化原料质量的优劣直接影响着气化过程的效率和产品的质量。以块煤为原料的气化炉，要求原料煤的块度均匀、灰熔点较高、有较好的机械性能及热稳定性。因为原料煤粒度大小差异过大时，在气化过程中容易产生小粒填充在大块间隙的现象，从而引起燃料层的阻力增大，气化剂分布不均，形成偏流造成局部过热，严重时会使炉内结渣，使整个气化条件恶化。燃料灰熔点指的是其在高温加热时开始软化的温度，而低灰熔点的燃料在炉内发生软化熔融结成大块时，会使气化剂分布不均，造成炉况恶化、排灰困难等现象，以致不得不采取打疤处理及降温操作，引起煤气质量大幅下降。另外，由于大块的熔渣内极易包有未燃尽的碳，会使灰渣含碳量增高，造成不必要的浪费。机械性能差的原料煤在运输、筛分过程中，甚至在进入煤气发生炉后，都易于碎裂为不适于气化的煤屑。这种燃料在入炉后就不能保证预定的块度，很容易造成炉内燃料层不均，阻力增大，影响气化作业的正常进行。燃料的热稳定性指的是其在受高温后粉碎的程度，热稳定性能差的原料煤在向炉内加料、加热气化和燃料层移动的过程中，破碎率较高，造成炉内阻力不均出现气化层偏移等现象，同时也相应增大炉内的带出物，不得不采取降温和降负荷的操作2。

严格控制燃料入库质量长期以来，铅锌冶炼厂气化燃料部分关键指标达不到锢定床煤气发生炉用煤技术标准,鉴于原料粒度比差异大、灰熔点较低、机械及热稳定性能差等问题的存在，岗位工人为降低劳动强度，一直采用大饱和温度操作，制约了煤气发热值的提高，增大了灰渣含碳量;因机械强度差导致筛下物过多，筛下物以返粉作价转为锅炉燃料，无形增加了煤气的成本。为从源头上把好燃料质量，铅锌冶炼厂在对周边无烟块煤供应状况调查研究的基础上，决定采用银川的洗精块煤，粒度限制在20-40mm，灰熔点大于1250℃，机械性能及热稳定性大于60%。在入库前，由检验人员随机取样，待化验结果正常后方可卸车。由于入炉原料的改善，炉内气化条件好转，采用低饱和温度操作，煤气发热值有了明显提高3。

洗出温度对煤气热的影响洗出温度看起来是一个温度指标，实际上它也是一个热值指标。由于温度高，煤气中的饱和水分增加，致使煤气体积组成发生改变。洗出温度越高，煤气热值越低。

若以0℃为基准，则在35℃, 45℃时，热值降低系数分别为0.943, 0.908这也是夏季煤气用量变大的原因2。

降低洗出温度的措施降低煤气洗出温度，在生产中我们采取加高料层高度，控制炉出温度;加大二联柱和洗涤塔的冷却水量;延长冷却时间等办法。铅锌冶炼厂的冷却塔为自然风冷式，建于高山上靠自流压力回到洗涤系统，对煤气洗涤循环水系统进行改造，将沉淀池的水容量由700m³扩大到1200m³，同时对输水管线及水泵相应加粗加大，洗出温度较前有所下降2。