关键词:造气炉,偏温偏渣,设备,煤质,操作,床层阻力,布风不均,固定,交替,消除。
摘 要:造气炉的偏温偏渣,存在于设备、煤质、操作三大因素中。设备和操作发生的很少,煤质影响的比较多。各企业所发生的也不尽一致,也有轻重之分。只有找准问题,才能对症下药。
前言:
上个世纪六七十年代发展起来的小氮肥,造气炉均采用固定床结构。这种气化炉从初期的Φ1200发展到目前的Φ2800乃至中氮厂的Φ3600型。都属固定床五层分区的间歇气化法工艺。按工艺要求五层(即干燥层、干馏层、还原层、气化层、灰渣层)不变不乱长期稳定的循环进行。五层要始终保持在所要求的一个平面上,不能倾斜。只有这样造气炉才能有效的生产下去。
实际上在生产过程中这种理念的标准很难百分之百达到。发生偏温偏渣的原因是受设备、煤质、操作三大方面的因素影响较多。设备造成的偏温偏渣往往是长时间固定一册不变的,煤质的操作则是短时和两边交替的。下面就各方面的因素进行粗浅细化分析。要找准原因,才能解决问题,使之影响因素完全消除。
1.设备方面:
1.1.造气炉水夹套倾斜;在新进和老厂更换水夹套时,原则上要求校准水平,要求水平度越精确越好。如果失准造成倾斜,尽管炉箅布风再均匀,而遇到倾斜的水夹套,布风被打乱,造成长期的一侧偏温偏渣。在水夹套顶部干馏层设置有测温点的一侧温度长期高于另一侧。下渣一切正常、一边失常或严重失常。不管你如何调查各种指标,也难以凑到实效。倾斜越多对炉况影响越严重。要求误差为零,最多也不宜超过
1.2.水夹套失去圆整性;这种情况多在水夹套制造厂或运输及安装过程中造成。失圆后的水夹套同样布风被打乱,造成气化不均或严重不均。失圆度越大对炉况的影响也就越大,偏温偏渣现象也就越发严重。所以要求水夹套的圆整度保持99%,百分之百更好。
1.3.造气炉底盘倾斜;这种倾斜多在上灰仓和水夹套连接过程中不校准水平,马虎从事而形成。还有因其它方面因素影响,长期受到高温侵害致使该侧钢件受热而伸长和脱焊裂缝而下沉进而造成的底盘倾斜。倾斜后的底盘炉箅也随着倾斜,炉箅中心和水夹套同心度失准。不同心的炉箅也造成布风被打乱,致使炉内燃料层的温度不均或严重不均,形成长期固定一侧的偏渣偏温难以解决。不及时消除拖延时间越长不尽影响炉况,而且炉下设备损坏越快和严重及致报废。所以要求炉箅和水夹套的同心度为百分之百最好,误差最大不超
1.4.两边灰口排渣部件配置不一致;造成一侧灰口排灰量大一侧量小,量大一侧灰渣层被破坏形成固定的偏温偏渣现象。所谓部件,一是为阻流设备的破渣条间隙大小不一或长短不一,二是两边灰犁长短不一致或是一侧损坏,造成两侧灰口排渣量多少不一致。排渣大的一侧,炉内气化层最容易被破坏,尤其是下行温度控制较高的炉况,不是下红炭或流生炭就是返焦量大,一侧的不良现象经常发生。
1.5.炉箅自身不平衡;这是炉箅生产厂家制造粗糙,不车床加工或加工不精细及组装马虎形成的炉箅风道不水准而倾斜。这样的炉箅在炉内生产运行中布风也是不均衡的。布风倾斜的炉箅同样给造气带来偏温偏渣的结果。此种现象又是容易忽视和不易察觉的,还以为是其它条件的影响。不过这种炉箅制造问题很少,但并不是市场上没有。所以购买炉箅要认准专利和知名度高的产品。
1.6.下吹蒸汽管线设置形成不同;下吹蒸汽分布不均,形成一侧长期偏温,致使灰口两侧下渣不一样,高温一侧不是疤块就是红炭夹黑炭再就是没有一点熔渣的细灰等,很少时间两侧正常一样。
设备方面因素造成的偏温偏渣炉况的不正常,在企业中不占多数。但笔者曾在河南服务过的某企业中确实遇到过。开始从煤质、操作、指标调节不到位上找原因,经多方调整也没能从根本上消除掉偏温偏渣现象的发生。后在设备上发现上述某些不完好现象才是其根本原因。问题找准了,药到而病除,炉况恢复正常。
2.煤质方面:
2.1.造气入炉原料煤热稳定性差;机械强度低入炉后遇高温容易爆裂成粉沫。在固定层气化炉中,粉沫会造成燃料层的阻力不均,形成局部过热而产生溶结。局部疤块的存在影响了燃料层的通气均匀性。由于气化的不均在下边两侧灰口排渣也会发生一边渣况好,一边渣况差。这种现象往往不是固定一侧,而是两边交替出现,时好时坏的发生。
2.2.煤棒、煤球入炉后最容易粉化;燃料层阻力不均就更加突出,气化不均现象经常发生。偏温偏渣的存在,也是一大难以根除掉的问题。设备完好、工艺合理、操作到位、型煤质量过关,偏温偏渣现象发生的机率会大为降低,甚至不发生,这毕竟占极少数。
2.3.目前,造气原料为块煤的质量普遍降低;气化不均造成的偏温偏渣现象,在企业造气中程度不同的存在。是型煤为原料的企业,由于型煤加工质量差,冷热强度低入炉后粉化就更加突出,固定床成了沸腾床的气化炉,这也是少数企业使用型煤不成功的根本原因。所以型煤质量加工首先是一大关键。不过当今对劣质块煤和型煤制气积累了丰富的成熟经验,因气化不均造成的偏温偏渣现象得到了很大的改善。不再是普遍现象而是少数现象。劣质煤造气的成功应用为小氮肥的生存和发展创出了一条新路子。
3.操作方面:
3.1.造气炉采用人工加煤;由于吊煤斗分布器设计不合理或吊煤斗中心杆弯曲,加到炉内的煤一边高一边低,形成燃料层阻力不一致,气化就难以均匀,造成炉况和下渣不正常,形成偏温偏渣。
3.2.入炉煤水分大;企业造气原料没有干煤棚,遇到雨雪天气入炉煤水分大或原料煤质量改变以及蒸汽压力的变化,没有做到及时调整有关操作指标,造成炉内局部温度过高或过低,形成气化不均而致的偏温偏渣的发生。这类情况的发生只是短时间的。很快就会得到纠正。此类情况在企业中虽然发生不多,但并不是没有。尤其是管理比较差的企业最容易发生。
3.3.劣质煤制气;劣质块煤和型煤对固定床气化的不利因素较多,操作上需要更加精心,技术上要求更加精益求精。只有这样才能最大限度的降低偏温偏渣现象的发生。劣质煤制气的偏温偏渣现象在先进企业造气生产中是基本不存在的。
结 语:
固定床造气炉的偏温偏渣现象在上述三大因素方面,占比例很少的是设备方面,其次是操作,发生较多的是煤质方面。但在某个企业中三大因素都不占这也是很难和很少的,某个企业或主占设备,某个企业或占煤质,某个企业三方面不同程度的都占。这也是多种客观原因所决定的。
三大因素,同时产生了三大后果。造气炉偏温偏渣一是降低了煤气产量和质量;二是炉下设备损坏加剧增加了维修费用;三是煤耗上升企业效益下降。所以对造气炉发生的偏温偏渣不能轻视,分别影响因素对症及时处理。使造气炉长期稳定在良好的状态下运行。