撫順式油頁(yè)巖干餾爐型改進(jìn)探究

1、 0引言油頁(yè)巖屬于非常規(guī)油氣資源,資源豐富,被各國(guó)列為21世紀(jì)重要的替代能源。據(jù)2005年新一輪全國(guó)油頁(yè)巖資源普查,全國(guó)油頁(yè)巖資源儲(chǔ)量約8673×108t ,其中可采資源儲(chǔ)量約2911×108t 。全國(guó)頁(yè)巖油資源儲(chǔ)量約539×108t ,其中剩余查明資源儲(chǔ)量約27×108t ,潛在資源儲(chǔ)量約511×108t ,居世界第七位。隨著國(guó)際油價(jià)的飆升,開(kāi)發(fā)油頁(yè)巖已成為新的投資熱點(diǎn)。選擇成熟的干餾工藝和安全可靠的爐型,是油頁(yè)巖開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的關(guān)鍵。撫順式干餾爐是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用最多且較成熟的油頁(yè)巖干餾爐,但該爐型存在油收率低,布料、布?xì)?、排氣和排渣不均?干餾不充

2、分,過(guò)剩氧燒油,油收率低,半焦固定碳利用率低,不能處理小于12mm 粒徑的油頁(yè)巖等問(wèn)題,需要進(jìn)一步改造。1撫順式干餾爐的結(jié)構(gòu)撫順式干餾爐爐是20世紀(jì)30年代在撫順專為處理低品位油頁(yè)巖而開(kāi)發(fā)的爐型,至今仍被廣泛采用,是世界上塊狀頁(yè)巖干餾較成熟的爐型之一。該爐成熟的型號(hào)單爐處理量為100t/d ,入爐油頁(yè)巖粒徑為12mm75m m ,油收率為60%65%,頁(yè)巖利用率75%。爐體呈直立圓筒形,內(nèi)徑約2.6m 3.0m ,高14m 。主要由加料設(shè)備、煤氣收集傘、爐體、干餾段、混合室、拱臺(tái)、循環(huán)煤氣入口、發(fā)生段、風(fēng)頭、排灰器、灰皿等部分構(gòu)成(見(jiàn)圖1。撫順式油頁(yè)巖干餾爐型改進(jìn)探究劉連興,康玉波(吉林樺甸北

3、臺(tái)子油頁(yè)巖開(kāi)發(fā)有限公司,吉林樺甸132400摘要:對(duì)撫順式低溫干餾爐的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行描述,并就改善熱載體在干餾爐內(nèi)的分布進(jìn)行爐型改造,改造后的爐型對(duì)小顆粒頁(yè)巖的處理有很好的效果,彌補(bǔ)了撫順爐不能處理小顆粒頁(yè)巖的缺陷,提高了頁(yè)巖利用率和經(jīng)濟(jì)效益,具有推廣價(jià)值。關(guān)鍵詞:低溫干餾爐;熱載體;小顆粒頁(yè)巖中圖分類號(hào):TQ523文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-0802-(201111-0079-02Fushun Type Low-temp Retort Furnace Improvement ResearchLIU Lian-xing,KANG Yu-bo(Jilin Huadian Beitaizi O

4、il Shale Development Co.,Ltd.Jilin Huadian,Huadian 132400,Jilin,ChinaAbstract:This paper describes the advantages and disadvantages of the xxx retort furnace,then revising the furnace style accord -ing to the improved distribution of the heat carrier in the retort furnace;it has a good effect for pr

5、ocessing the oil shale after re -building the furnace style,remedying the defect that Fushun furnace can not process granule oil shale,which increases the utiliza -tion rate and economic efficiency of granule oil shale,so it has the extension value.Key words:low-temp retorts furnaces,heat carrier,gr

6、anule oil shale1、加料設(shè)備2、煤氣收集傘3、爐體4、干餾段5、混合室6、拱臺(tái)7、循環(huán)煤氣入口8、發(fā)生段9、風(fēng)頭10、排灰器11、灰皿12345678910112撫順式干餾爐的特點(diǎn)撫順式爐經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)期的生產(chǎn)考驗(yàn),已經(jīng)積累了一套成熟的操作經(jīng)驗(yàn),它不僅具有內(nèi)熱式爐的傳熱速度快、干餾能力相對(duì)較大等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)它更具有如下的特點(diǎn):a原料的適應(yīng)性廣:撫順式爐不僅適于低品位撫順頁(yè)巖的干餾,而且也適用茂名、樺甸等地含油率相差較大(高至15%低至5%的頁(yè)巖干餾;b油收率為60%65%,產(chǎn)品多:油收率相對(duì)較高,出口煤氣量多,熱值也較高,除滿足干餾過(guò)程本身需要外,還有大量剩余煤氣,可作為氣體燃料利用;

7、c成熟可靠:撫順式爐處理低品位頁(yè)巖,已有幾十年的歷史,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐考驗(yàn),已積累了豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),總結(jié)了整套的操作方法;d操作簡(jiǎn)單,維修方便:撫順式爐的爐體和主要傳動(dòng)設(shè)備壽命長(zhǎng)、故障少,故運(yùn)轉(zhuǎn)可靠,運(yùn)轉(zhuǎn)率達(dá)95%以上。且能輪流停爐檢修,檢修時(shí)間也短,維修方便。;e頁(yè)巖利用率為75%,塊度適應(yīng)性廣:撫順式爐加工的頁(yè)巖塊度相差較懸殊12mm75mm。應(yīng)該指出:塊度不均勻也給撫順式爐在提高采油效率上帶來(lái)了一定的困難。撫順式爐雖有上述優(yōu)點(diǎn),但該爐型存在油收率低,布料、布?xì)?、排氣和排渣不均?干餾不充分,過(guò)剩氧燒油,半焦固定碳利用率低,不能處理小于12m m粒徑的油頁(yè)巖等問(wèn)題。3撫順式干餾爐的改進(jìn)鑒于撫

8、順式干餾爐的特點(diǎn),為了能夠進(jìn)一步處理小于12mm粒徑的油頁(yè)巖,改善熱載體在干餾爐內(nèi)的分布,解決撫順式干餾爐不足之處,在爐體結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了陣傘下移、腰部拱臺(tái)上安裝中心布?xì)馐液透倪M(jìn)主風(fēng)風(fēng)頭等改進(jìn)的試驗(yàn)研究。3.1陣傘下移陣傘適當(dāng)下移,降低頁(yè)巖在爐內(nèi)干餾段的料層高度,可以改善小顆粒頁(yè)巖在爐內(nèi)的透氣性,對(duì)小顆粒頁(yè)巖有效干餾,增加回收率起到一定作用。試驗(yàn)表明:陣傘下移距離要適當(dāng),以500mm1000mm為準(zhǔn),過(guò)長(zhǎng)和過(guò)短都起不到應(yīng)有的效果;3.2干餾爐腰部拱臺(tái)上安裝中心布?xì)馐沂苓叡谛?yīng)和循環(huán)煤氣在爐內(nèi)噴射距離的影響,從混合室邊緣噴至爐中心的熱載體量相對(duì)減少,大部分熱載體沿爐壁上升,造成了干餾段中心溫度低,等

9、溫火層不平的現(xiàn)象。為了克服這一缺點(diǎn),在拱臺(tái)上增設(shè)了以耐火磚砌成的中心布?xì)馐?見(jiàn)圖2,加高并擴(kuò)大了燃燒空間,使引入的循環(huán)煤氣與發(fā)生爐煤氣有充分混合的機(jī)會(huì)。試驗(yàn)表明:裝中心布?xì)馐业膿犴樖綘t,改善了發(fā)生段的燃燒情況和干餾段的布?xì)馇闆r;提高了發(fā)生爐的中央火層,降低了全爐阻力,增大了單爐的處理量;爐內(nèi)火層較平穩(wěn),提高了熱傳遞效率及頁(yè)巖熱交換均勻性;使油頁(yè)巖充分干餾,提高了油收率。此外,中心布?xì)馐医o撫順式爐開(kāi)辟了中心布?xì)獾耐緩?為擴(kuò)大腰部直徑,增加干餾爐有效容積提供條件。這樣改進(jìn)的有效程度與頁(yè)巖的性質(zhì)、塊度有關(guān),對(duì)易崩碎或小塊頁(yè)巖有較顯著的效果。3.3改進(jìn)爐底主風(fēng)風(fēng)頭如果處理小顆粒油頁(yè)巖,發(fā)生段全段的阻力

10、都將加大;而且,撫順式爐爐底主風(fēng)風(fēng)頭存在中心通風(fēng)面積小,周緣面積大,主風(fēng)分配不夠均勻等缺點(diǎn),且由于爐內(nèi)的邊壁效應(yīng)而加深其影響,即爐壁周緣通過(guò)風(fēng)量更較中心為多;主風(fēng)分配不均,就難以使發(fā)生爐氣化正常,為了增加中心的通風(fēng)面積,改善主風(fēng)阻力,在原風(fēng)頭位置增設(shè)耐高溫風(fēng)柱,使主風(fēng)風(fēng)頭加高。試驗(yàn)表明:經(jīng)改進(jìn)后增加了中心通風(fēng)面積,改善了主風(fēng)布?xì)饩鶆蛐?改善了氣化效果,使半焦固定碳利用率得到提高。改進(jìn)后的撫順式干餾爐處理大部分結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有撫順式油頁(yè)巖低溫干餾爐相同,只針對(duì)干餾段和發(fā)生段內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了以上三處改進(jìn)(如圖2所示。4改進(jìn)效果改進(jìn)后的撫順式干餾爐可以處理5m m30m m1、加料設(shè)備2、煤氣收集傘3、爐體

11、4、干餾段5、混合室6、布?xì)馐?、循環(huán)煤氣入口8、發(fā)生段9、風(fēng)柱10、排灰器11、灰皿圖2干餾爐腰部拱臺(tái)上安裝中心布?xì)馐?2345678910 11(下轉(zhuǎn)94頁(yè)小顆粒油頁(yè)巖,提高了頁(yè)巖利用率,可達(dá)到90%以上;提高了熱傳遞效率及頁(yè)巖熱交換均勻性,使油頁(yè)巖充分干餾,提高了油收率;改善了爐底主風(fēng)布?xì)饩鶆蛐?改善了發(fā)生段的燃燒和氣化效果,提高了半焦固定碳利用率,提高了干餾爐工作效率。改進(jìn)爐型有效程度與油頁(yè)巖的性質(zhì)、塊度有關(guān),對(duì)易崩碎或小顆粒頁(yè)巖有較顯著效果。5結(jié)語(yǔ)改善熱載體在干餾爐內(nèi)的分布進(jìn)行爐型改造,只是在現(xiàn)有撫順式油頁(yè)巖低溫干餾爐爐內(nèi)簡(jiǎn)單進(jìn)行,改造后的爐型對(duì)小顆粒頁(yè)巖的處理有很好的效果,彌補(bǔ)了撫

12、順爐不能處理10m m 以下小顆粒頁(yè)巖的缺陷,提高了頁(yè)巖利用率和經(jīng)濟(jì)效益,所以實(shí)用性強(qiáng),具有推廣價(jià)值。(責(zé)任編輯:耿建華!(上接80頁(yè)節(jié)。每天,礦工們來(lái)去兩次乘猴車,有的礦工兄弟甚至一天乘坐好幾趟猴車,猴車是礦工們的“座駕”,是礦工們最熟悉、最親切的朋友。因此,礦工們對(duì)猴車有更多的感情而往往缺乏乘坐猴車的安全意識(shí),忽略了猴車一些外在的安全隱患,如:鋼梁已經(jīng)變形扭曲,螺絲松動(dòng),焊縫已開(kāi)焊,吊輪轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活、有異響,磨損銹蝕超限等。2.3猴車市場(chǎng)混亂,猴車質(zhì)量難以保證“猴車”作為煤礦專用的一種乘人工具,原本是為了方便礦工上下井,減輕礦工上下班途中的體力消耗,但讓人沒(méi)有想到的是,近年來(lái)被譽(yù)為集“安全、

13、節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)”等諸多優(yōu)勢(shì)為一體的猴車質(zhì)量實(shí)在讓人不放心。因?yàn)?“猴車”市場(chǎng)的混亂、監(jiān)管工作的缺位、惡意競(jìng)爭(zhēng)的壓力、低價(jià)傾銷的泛濫,尤其是沒(méi)有資質(zhì)和渾水摸魚(yú)的“小鬼小猴”的“加盟”,使得“猴車”市場(chǎng)亂如一團(tuán)麻,而“猴車”的質(zhì)量和安全性能也隨著價(jià)格戰(zhàn)的愈演愈烈而大打折扣。3針對(duì)問(wèn)題所采取的對(duì)策針對(duì)猴車運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的一些問(wèn)題給出了相應(yīng)的解決對(duì)策。具體如下:3.1通過(guò)添加PLC 可編程自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)猴車節(jié)能運(yùn)行可編程自動(dòng)化控制系統(tǒng),使猴車不僅能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)人值守,而且還能節(jié)約電能、減少機(jī)械磨損、延長(zhǎng)輪襯和鋼絲繩的使用壽命。節(jié)能運(yùn)行方式如下:a怠速運(yùn)行。即無(wú)人乘坐時(shí),猴車慢速運(yùn)行,一旦有人乘坐時(shí),

14、猴車自動(dòng)提速到設(shè)計(jì)速度運(yùn)行。這樣既減少因猴車頻繁啟動(dòng)對(duì)電機(jī)和減速機(jī)的沖擊,又便于慢速時(shí)檢查猴車鋼絲繩及其它部件,b連續(xù)運(yùn)行和間斷運(yùn)行相結(jié)合。上下班時(shí)間,猴車的使用處于高峰時(shí)期,“猴車”實(shí)行連續(xù)運(yùn)行,只有零散礦工使用猴車時(shí)實(shí)行“間斷運(yùn)行”。c在猴車上添加“按紐”以實(shí)現(xiàn)猴車的啟動(dòng)與關(guān)閉,通過(guò)設(shè)置程序?qū)崿F(xiàn)猴車每運(yùn)行一段時(shí)間即停止,運(yùn)行過(guò)程中若有人上車的話,猴車自動(dòng)延長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間,猴車無(wú)人使用時(shí),運(yùn)行滿設(shè)置時(shí)間后,猴車會(huì)自動(dòng)停車,以到達(dá)省電節(jié)能目的。3.2加強(qiáng)礦工的安全知識(shí)培訓(xùn)、設(shè)置猴車故障自診程序定期對(duì)礦工進(jìn)行猴車安全知識(shí)培訓(xùn),針對(duì)學(xué)習(xí)的內(nèi)容要加大考核力度,以保證礦工乘做猴車時(shí)能夠嚴(yán)格按照操作規(guī)程2。

15、如:a乘坐猴車時(shí),為了確保礦工乘坐安全,乘人離地近0.2m ,鋼絲繩運(yùn)行速度低(固定抱索器時(shí)0.81.2m /s。b上下車時(shí),要在車處于停穩(wěn)后的靜止?fàn)顟B(tài)上下車,嚴(yán)禁在帶速的情況下上下車。c另外,礦工在乘坐猴車前要有檢查猴車各部位螺絲是否松動(dòng)等的安全意識(shí)。猴車設(shè)置程序以實(shí)現(xiàn)故障自診。故障診斷系統(tǒng)對(duì)猴車能夠時(shí)時(shí)監(jiān)控,對(duì)人和設(shè)備能夠進(jìn)行自動(dòng)安全保護(hù),如:機(jī)頭、機(jī)尾越位保護(hù),過(guò)速飛車保護(hù),全巷道突發(fā)事件緊急停車保護(hù),吊椅防過(guò)擺保護(hù),系統(tǒng)防靜電保護(hù),電機(jī)電流、電壓、溫度保護(hù),制動(dòng)器失效保護(hù),驅(qū)動(dòng)輪和迂回輪繩橫防異物導(dǎo)入保護(hù)等。猴車某一部位一旦發(fā)生故障,PLC 裝置自動(dòng)檢測(cè)信號(hào),乘人裝置立即停車,同時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警,顯示屏上顯示安全保護(hù)項(xiàng)目,只有消除故障后,系統(tǒng)才會(huì)解除閉鎖和重新啟動(dòng)運(yùn)行3。3.3政府加強(qiáng)對(duì)猴車的監(jiān)管,企業(yè)加強(qiáng)對(duì)猴車的維護(hù)管理國(guó)家應(yīng)該重視猴車自身質(zhì)量問(wèn)題引起的煤礦事故,國(guó)家相關(guān)部門應(yīng)該加大監(jiān)管力度,以加強(qiáng)對(duì)“猴車”制造企業(yè)的行業(yè)管理,引導(dǎo)“猴車”制造行業(yè)健康發(fā)展;同時(shí),國(guó)家應(yīng)健全行業(yè)法規(guī),對(duì)那些曾出現(xiàn)事故的“猴車”,應(yīng)給予其制造企