近日，陜西東鑫垣化工有限責(zé)任公司蘭炭日產(chǎn)量達(dá)5827.4噸，突破歷史最高紀(jì)錄，成為國內(nèi)首家超過蘭炭設(shè)計產(chǎn)能的企業(yè)。這是該公司以自主創(chuàng)新核心技術(shù)“屋檐效應(yīng)”，對炭化爐裝置實施技改實現(xiàn)清潔煤提質(zhì)提產(chǎn)的又一個新“收成”，填補了國內(nèi)粉煤、籽煤、塊煤全粒徑綜合熱解的空白。

    煤的提質(zhì)也稱煤的熱分解，是指煤在隔絕空氣條件下進行加熱，發(fā)生一系列物理變化和化學(xué)反應(yīng)的復(fù)雜過程，是煤炭分質(zhì)清潔利用的龍頭。煤熱解按照加熱方式分為外熱式、內(nèi)熱式和內(nèi)外并熱式等幾種炭化爐型。其中具有代表性且應(yīng)用最廣泛的以內(nèi)熱式直立方形爐工藝為主，在陜西榆林形成近6000萬噸年產(chǎn)能。但該工藝也存在一些短板，包括原粒煤限為三八塊(粒徑30~80毫米)，生產(chǎn)成本高;爐型透氣性差，爐內(nèi)火道口易結(jié)焦堵塞，造成爐溫不均勻，影響熱解溫度控制和長周期穩(wěn)定運行。同時，煤渣粉塵混入煤氣，與焦油形成膠質(zhì)體，影響品質(zhì)。

    近年來，東鑫垣公司圍繞煤炭分質(zhì)清潔高效利用，以煤熱解—荒煤氣綜合利用—煤焦油深加工為思路研究攻關(guān)，歷經(jīng)5年多實施了3000多項技術(shù)改造，形成了系列關(guān)鍵創(chuàng)新技術(shù)。

    東鑫垣公司的180萬噸/年蘭炭裝置同樣采用內(nèi)熱式直立炭化爐，他們大膽地把目標(biāo)鎖定在粉煤、籽煤、塊煤全粒徑綜合熱解，以降低生產(chǎn)成本。針對直立爐火道墻的進氣口多為水平直貫孔，進氣口與下落的粉料直接接觸，從而造成進氣口局部溫度過高使進氣口結(jié)焦堵塞，進而導(dǎo)致炭化爐溫控不均勻、運行工況不穩(wěn)定，該公司在直立爐火道墻進氣口上做文章、想辦法，巧妙構(gòu)思優(yōu)化設(shè)計，形成了俗稱“屋檐效應(yīng)”的專利核心技術(shù)，為綜合熱解掃清了障礙。

    “所謂‘屋檐效應(yīng)’，就是我們在直立爐自主設(shè)計了一種異形結(jié)構(gòu)火道磚，使進氣口與煤料之間形成空腔，就像農(nóng)村廈房的屋檐一樣。”宋如昌告訴記者，有了這個空腔，進氣口結(jié)焦堵塞的技術(shù)難題解決了。

    2021年9月，東鑫垣公司開始對2臺炭化爐進行技改，即改造內(nèi)部結(jié)構(gòu)、增加噴火口面積、防噴火口堵塞等，隨后采取不停車檢修方式陸續(xù)實施改造。截至今年4月，該公司共完成5臺炭化爐，占總共15臺爐子的1/3。

    在東鑫垣公司蘭炭裝置現(xiàn)場看到，進場的原煤簡單處理后，粉煤、籽煤與塊煤全部“通吃”進行綜合熱解。蘭炭造氣分廠廠長姬彥飛介紹，炭化爐改造后，由于爐內(nèi)燃燒更充分，爐溫控制更靈敏，火道口結(jié)焦技術(shù)難題迎刃而解。與傳統(tǒng)直立方形爐相比，改造后不但原料選擇范圍擴大，蘭炭、煤焦油和煤氣日產(chǎn)量分別增長29%、50%和20%，而且實現(xiàn)了裝置“安穩(wěn)長滿優(yōu)”運行，蘭炭質(zhì)量明顯提升。

    2021年，東鑫垣公司蘭炭產(chǎn)量達(dá)177萬噸，生產(chǎn)負(fù)荷為業(yè)內(nèi)同類裝置最高。該公司今年一季度生產(chǎn)蘭炭53.9萬噸，同比增產(chǎn)8.7萬噸。目前，東鑫垣公司噸蘭炭入爐煤由1.55噸以上降至1.4噸以下，蘭炭產(chǎn)品綜合能耗僅67.53標(biāo)準(zhǔn)煤/噸，遠(yuǎn)低于190標(biāo)準(zhǔn)煤/噸的行業(yè)先進值，生產(chǎn)成本顯著減低，能耗水平大幅下降。據(jù)悉，其余10臺炭化爐年內(nèi)將陸續(xù)改造完成。

    2021年11月20日，在陜西省石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會組織召開的評審會上，與會專家對東鑫垣公司綜合熱解技術(shù)給予高度評價，認(rèn)為該公司以全粒徑低階煤熱解技術(shù)為龍頭，利用產(chǎn)品氫和煤焦油生產(chǎn)清潔燃料油技術(shù)，能源效率高、二氧化碳排放量低，形成了煤炭分質(zhì)清潔高效轉(zhuǎn)化創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)鏈，建議加快該技術(shù)工業(yè)化推廣應(yīng)用。