造气工序是合成氨生产的龙头,造气的产气量和质量直接影响着后工序生产,而造气的块煤消耗更是一个企业的命脉,因此不断改造造气的没备、采用新工艺和新技术是降低生产成本的关键。随着公司生产规模的不断扩大,改善造气的操作条件、降低块煤消耗、增强企业的竞争能力是供气车间的一个重要课题。多年来,我们对造气系统进行了大量的投资,先后完成了多项技术改造。其中稳定炉况、减少煤气的浪费是我们一些攻关的难题。2011年我们根据外出学习的经验及多方位思考,决定对DCS系统及煤气炉阀检进行以下改造:
采用上吹加氮廷迟:固定床煤气炉在吹风过后,此时炉温应该在最高壮态,如果过后立即进行上吹加氮,则会造成炉温再次提高,造成炉子结疤、结块炉温难控,此种情况不但影响煤气炉炉况且对块煤消耗影响也较大。因此我们在对微机DCS系统进行程序优化,将各炉上加氮阀开启时间进行延迟,同时延迟时间可根据炉温、炉况进行合理调整。上加氮延迟投用后,上加氮手轮几乎全开,气质气量明显好转。
吹风气阀延迟:间歇式固定床造气炉为阶段性制气,分为两大部分,即吹风与制气而在两者之间转换时,即制气转吹风时,由于阀门的阀待问题,会出现吹风气阀门、煤总阀门同时打开的局面,会造成大量的煤气进入吹风气回收岗位,不但造成煤气的大量浪费,而且影响吹风气回收岗位的安全运行。针对此种现象我们进行DCS系统改造,运行吹风气阀延迟来避免了此种现象。
烟囱阀提前关:造气炉初开炉时,煤总阀门与烟囱阀由于阀待问题,会有1-3秒两阀门同时打开状态,会造成系统倒气(用眼观察会发现烟囱冒白烟),不但煤气浪费且污染环境,我公司对DCS进行改造,让煤气炉初开炉时烟囱阀提前1—2秒关闭后,(而且提前可根据阀门起落时间进行调整),总蒸、煤总阀方打开,煤气炉方转入自动运行状态,此种改造有效避免初开炉时了煤气的浪费和环境污染。
富氧制气程序改造,我公司2012年3月份富氧制气开始投用,且运行比较稳定。但由于空气加氧存在较大的问题,由于我们是一台风机带动四台造气炉,循环时间为125秒,各炉吹时间加吹净时间为27秒,即四台造气炉完全吹风时间为27×4=108秒,还有17秒为煤气炉不吹风时间,如被四台造气炉为配为17÷4=4.25秒各炉吹风间隔时间,这个时候会有部分氧气聚集在空气总管内,如下一造气进行吹风初期,会由高浓度的氧入炉,此种情况不但造成煤气炉的运行不稳定,也会给安全生产带来很大的危害。因此我们利用DCS控制程序改造,将各系统空气加阀门起落时间与煤气炉吹风排队时间进行联锁,(即当煤气炉进行吹风时,空气加氮阀打开,不吹时间富氧阀关闭),同时在DCS上加入单炉空气加氧控制程序(如13#炉炉况正常时间,可用DCS设置为可加氧,即空气加氧阀与13#炉吹风阀同步,如果炉况不正常时,为防止炉况更加恶化及氧含量过高,可设置为13#炉不加氧,即13#炉吹风时空气加氧阀门不动作)。由于此项的改造大大提高了煤气炉的安全平稳运行。
经过上加氮延迟,有效保证了炉况的稳定,同时降低了块煤消耗、吹风气阀门的延迟,有效避免了大量煤气进入吹风气回收系统,不节约了成品煤气,也保障了吹风气回收岗位的安全运行、烟囱阀提前关闭,大大节约了开炉时了煤气浪费,同时也减轻了环保压力、富氧制气程序改造,彻底稳定了富氧制气煤气炉炉况,同时也给节能降耗打下了坚实的基础,虽改造项目稍多但因DCS系统程序改造无硬件投入,只是请浙大中控人员上门服务两次做DCS程序改造,每次费用约4000元左右,共计花费8000元左右。如不计上加氮延迟、富氧制气程序改造的炉况稳定,降低块煤消耗费用,单单计算煤气节约费用为:东西两厂共开29台造气炉,每天节约煤气量7.58万M3煤气,每天节约煤气可产氨25.28吨,可节约资金7.58万元,月可节约资金227万元。
DCS系统改造,不但取得一定的经济效益,同时煤气量放空得到了有效控制及回收利用,对周边环境减少了污染,也创造了一定的社会效益。