截至6月8日,大唐內(nèi)蒙古多倫煤化工公司年產(chǎn)46萬噸煤制烯烴項目煤氣化裝置A爐連續(xù)穩(wěn)定高負荷運行達233天。這是繼5月5日該爐連續(xù)運行首次達到200天以后,再次刷新了以褐煤為原料的世界最大規(guī)模氣化爐連續(xù)運行紀錄。
這樣的長周期運行紀錄,多倫煤化工是如何創(chuàng)造的?
開先河
多措并舉苦攻關(guān)
大唐多倫煤化工年產(chǎn)46萬噸煤制聚丙烯裝置,是我國最早建設(shè)開展煤制烯烴示范的現(xiàn)代煤化工項目,氣化爐是該項目的核心裝置。該公司煤氣化裝置是全球首例以劣質(zhì)褐煤為原料的殼牌氣化爐,也是目前為止全球最大單體氣化爐,比我國早期引進的同類爐子吃煤量多出1倍以上。
說起殼牌氣化爐,業(yè)界無不稱道,但也望而生畏。這種氣化爐工藝先進,具有高效、安全、環(huán)保等特點。多倫煤化工氣化裝置由15條干燥生產(chǎn)線、9套磨煤裝置、3套殼牌粉煤加壓氣化爐及后續(xù)灰、渣、水處理裝置組成,氣化爐設(shè)計能力為日處理干煤粉3×2870噸,每小時生產(chǎn)有效合成氣3×157000標準立方米。實際運行中,單套氣化日處理原煤量達到4300噸(褐煤比例達到85%~90%),單爐運行負荷保持在105%~110%之間,有效氣產(chǎn)量每小時最高達到175000標準立方米。
多倫煤化工殼牌氣化爐專“吃”劣質(zhì)褐煤,難度超出想象。褐煤具有活性高、硫含量高、灰分高、內(nèi)水高、灰黏性高、結(jié)渣性強的“五高一強”特性,被認為是煤化工的“粗糧”。從煤的干燥、煤粉輸送穩(wěn)定性、反應(yīng)控制等方面都存在需要攻關(guān)的瓶頸問題。面對難題,企業(yè)迎難而上,發(fā)起一次次挑戰(zhàn)。歷經(jīng)多年艱苦攻關(guān),多倫煤化工終于馴服了這臺桀驁不馴的氣化爐。
隨著氣化爐運行周期的不斷延長,煤氣化裝置的生產(chǎn)運行負荷、工藝指標、單耗和穩(wěn)定性都有了質(zhì)的飛躍,多倫煤化工由此成為國內(nèi)殼牌氣化工藝在褐煤領(lǐng)域成功應(yīng)用的第一家,開創(chuàng)了劣質(zhì)褐煤大規(guī)模用于化工示范的先河。
破難題
優(yōu)化運行創(chuàng)紀錄
2016年以前,多倫煤化工殼牌氣化爐運行最好紀錄是不足58天,這已經(jīng)是經(jīng)過多年努力的最好結(jié)果,但這個狀態(tài)并不能滿足項目的高負荷生產(chǎn)需要。
2017年以來,多倫煤化工全面梳理氣化爐存在的問題,加快引進技術(shù)的國產(chǎn)化進度,著重從內(nèi)部挖潛、技術(shù)革新上下功夫。他們組織對氣化爐實施了大刀闊斧的技改,解決了“旋風分離器頻繁磨蝕泄漏”這一制約裝置的瓶頸問題;實現(xiàn)了煤線速度計國產(chǎn)化;通過優(yōu)化順控,使氣化爐粉體下料、除灰擺脫了人工干預(yù),人為失誤率降到了最低。
褐煤的內(nèi)水含量較高,嚴重制約了輸送的穩(wěn)定性。技術(shù)人員從煤干燥、磨煤單元入手,進行一系列的操作優(yōu)化和攻關(guān),把水分降到氣力輸送所需要的范圍內(nèi)。他們開車前對不同工況進行煤循環(huán)測試,對煤流量進行公式修正,保證了煤線的穩(wěn)定和燃燒場的均勻;每日根據(jù)運行工況分析、參數(shù)的對比、原料煤質(zhì)分析,對氣化爐爐溫等控制指標進行具體化指導,避免渣口堵渣情況發(fā)生,優(yōu)化爐溫控制提高經(jīng)濟性。
摻煤種
配出高產(chǎn)低消耗
多倫煤制烯烴裝置以褐煤為原料生產(chǎn)高純度聚丙烯,實現(xiàn)“黑變白”。但由于企業(yè)所在地區(qū)褐煤出現(xiàn)短缺,不得已需從其他地區(qū)購進各類熱值的不同煤種,與褐煤進行配煤摻燒。這樣一來,便增加了氣化爐的操作難度。
為解決這些難題,多倫煤化工開展“兩抓一特護”,即抓設(shè)備備機率,嚴格落實設(shè)備巡檢制度,發(fā)現(xiàn)問題不過夜;抓設(shè)備定檢,針對重要的設(shè)備,尤其磨煤系統(tǒng),堅持定檢定修,確保關(guān)鍵設(shè)備完好運行。針對重要設(shè)備建立專項臺賬,實施特護管理,使設(shè)備健康水平不斷提高,為長周期運行提供了保障。
為實現(xiàn)降本增效目標,多倫煤化工積極探索配煤方式,通過不同煤種的摻配優(yōu)化,在保障氣化爐長周期高負荷運行的同時,將煤耗降到最低。該公司摻配煤種最多時達到9種煤同時進爐,單爐最多實現(xiàn)四元配煤。
自2019年10月19日至今,多倫煤化工單套氣化爐內(nèi)共調(diào)整配煤方案12次,褐煤配比最高達到90%左右,大大降低了產(chǎn)品生產(chǎn)成本。