進入2023年11月,位于內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市扎蘭屯市嶺東工業(yè)園區(qū)的呼倫貝爾東北阜豐項目內(nèi),一片繁忙景象。氨合成壓縮機廠房、合成電加熱器變電所、低壓合成工段水煤氣化及制備等21個施工現(xiàn)場,正在掀起大干熱潮。
項目電氣儀表專業(yè)自9月中旬開始施工。經(jīng)過全體人員1個多月的努力,電氣儀表的設備、盤柜、橋架和配管等施工量已完成總量的80%左右。目前正進行全場電纜敷設,同步對外線高壓進線電纜做好試驗工作,為變電所早日送電打好基礎。
呼倫貝爾東北阜豐生物科技有限公司30萬噸/年合成氨項目采用水煤漿水冷壁直連廢鍋氣化爐(晉華爐3.0)技術,兩臺晉華爐3.0(兩開不備),氣化壓力6.5MPaG,總氣量為85000Nm3/h(CO+H2),利用褐煤進行氣化。兩臺晉華爐(3.0)廢鍋共副產(chǎn)7.0MPa高壓蒸汽77t/h。由賽鼎工程有限公司設計。
項目氣化裝置采用褐煤為操作煤種,水煤漿濃度50%,如果采用提濃裝置可以達到52~53%,和干粉氣化相比主要有以下優(yōu)勢:
1、投資和配置的優(yōu)勢。
(1)干粉氣化采用4.0MPa,一開不備,變換采用三級變換,需要龐大的干燥系統(tǒng)。
(2)晉華爐采用6.5MPa,兩開不備,變換采用兩級變換,不需要干燥系統(tǒng)。
(3)晉華爐總體投資比干粉低,氣化爐兩開不備比一開不備運行更穩(wěn)定。
2、安全性的優(yōu)勢。
褐煤含有30%以上的水分,烘干后的褐煤活性極好,在烘干過程中有著火爆炸的危險;晉華爐采用水煤漿氣化,褐煤直接制漿,不會產(chǎn)生著火爆炸的危險。
3、環(huán)保的優(yōu)勢。
晉華爐不需要烘煤,正常運行沒有污染物排放。
4、成本的優(yōu)勢。
(1)褐煤直接制漿不需要干燥,沒有干燥的費用。
(2)水煤漿輸送能耗很低,每噸合成氨不足3KWh,干粉氣化每噸合成氨輸送能耗80KWh。
(3)變換系統(tǒng)不需要額外添加蒸汽。
(4)低溫甲醇洗系統(tǒng)采用5.5MPa設計,甲醇循環(huán)量比干粉低30%左右。
(5)壓縮機進口壓力5.0MPa,每噸合成氨壓縮電耗節(jié)省65KWh。
(6)氣化爐廢鍋每噸合成氨可以副產(chǎn)高壓蒸汽2.1噸。
綜上,合成氨成本和干粉氣化相比節(jié)約150元左右。
該項目是繼大唐呼倫貝爾化肥有限公司氣化裝置后又一個開工的低濃度水煤漿氣化裝置。大唐呼倫貝爾化肥有限公司采用的晉華爐褐煤氣化裝置于2012年7月投運后穩(wěn)定運行至今,是世界上首套采用褐煤為原料的水煤漿氣化裝置。
褐煤在濕法進料氣化爐應用難點在于其料漿濃度低,為了保證氣化溫度,褐煤氣化氧耗較高,但同時生成的粗煤氣中水蒸氣含量大、焓值高。晉華爐充分利用水煤漿氣化能量消耗集中便于回收的優(yōu)勢,通過輻射廢鍋回收粗煤氣熱量,同時產(chǎn)生高品位飽和蒸汽,能量利用效率高,基本可以抵消氧耗高的影響。晉華爐氣化技術為我國采用先進、環(huán)保的煤氣化技術開發(fā)較難處理的褐煤資源提供了一條可行之路。