一、科学选择炉型
湖北省枝江市三宁化工有限公司,2007年动工兴建50万吨醇氨装置,于2008年10月份投料开工生产,利用晋城粉煤制煤棒为原料。
当初关于新建生产装置如何合理选择煤气炉做到高产低耗,该公司做了大量的调研和分析论证工作,曾经在两种方案中做出认真的选择:
第一种意见:新上φ3000煤气炉,气化面积大,产气量高。
另一种意见:采用φ2800煤气炉,这种炉型经过四年的使用和不断改进,已经相对比较成熟可靠。
而现在中氮肥普遍使用的φ3000煤气炉业绩不好,中氮肥厂都纷纷将φ3000炉拆除建φ2650煤气炉,经过分析论证认为老φ3000炉存在以下问题:
1.高经比小;
2.排渣不畅;
3.室外设备不配套;
4.炉箅性能落后。
究竟使用何种炉型呢?经过认真讨论,针对上述对问题提出了解决办法,最后决定上φ3000新型煤气炉。经过招标,兴亚炉箅有限公司承担φ3000炉箅研制任务。
二、枝江三宁公司对于新型φ3000炉箅提出如下要求
1.形式:宝塔型、八层六边
2.总高:
3.通风面积:
4.最大旋转直径:φ
5.最大层对边最小距离:
6.炉箅外形锥角:<48~50度
7.炉箅底座高度≥
8.炉箅底座最大旋转直径:φ
9.炉箅与灰盘连接:φ
10.炉箅旋转方向:逆时针旋转
总计17条。
三、新型炉箅研制
1.布风理念:
传统理念是第一层风道出来的风至第二层外缘,第二层风道出来的风至第三层外缘,第四层风道出来的风至第五层外缘,最下层风道出来的风到水夹套内壁。炉箅布风只与风道下层炉箅直径大小有关,不与风道上层炉箅直径大小有关。
新理念是炉箅各层风道出来的风,只与该风道上层炉箅直径大小有关,不与风道下层炉箅直径大小有关。
2.布风方法:
传统的百分比法,各层布风量占总风量的百分比,如七层炉箅布风百分比:2.8、7.2、13.5、19.8、26.1、30.6用百分比法下层风量比上层风量都大,但实际上不一定如此。
新的布风均匀系数法:将各层的布风均匀系数计算出来后再布风就能做到布风合理均匀,经计算φ3000八层布风均匀与系数为;190、200、209、218、226、234、223。
3.为什么1~6层均匀系数越来越大?
因它上部炭层越往下越厚,炭层阻力越往下越大,因此布风量也就随之加大,所以布风均匀越往下越大。
4.为什么第七层均匀系数反而小?
因为第七层风出来后至夹套内壁,由于边壁效应原因,所以它们的均匀数要小,至于小多少,要靠实践经验来判定。
四、结构形式
1.锥形炉箅:
炉箅第一层风道出来的风只与第二层直径大小有关与炉箅帽无关,所以炉箅帽大小始终不变;φ
2.抛物线形炉箅:
炉箅第一层风道出来的风只与炉箅帽大小有关,与第二层直径大小无关。同样风量炉箅帽大,它上面的布风强度小,炉箅帽直径小,它上面的布风强度大,其他各层也是如此。在这一新的理念指导下,炉箅上部一、二、三层直径都相应加大,炉箅外形成为抛物线形。
3.八层六边:
一般炉箅七层结构就能满足生产要求,为什么要八层?因为该炉高径比大,炉内炭层高度约
炉箅边形用户要求七边形,我们经过认真研究,建议采用六边形。其理由:煤棒灰份相对较多,排灰面积要求大,六边形与水夹套组成的六个弓形排灰面积,比七边形排灰面积大1/3,煤气炉排渣畅通,多烧炭多排渣,气化强度大,多产气。避免出现老φ3000炉那样吃下去排不出来,气化强度小、不产气。六边形结构对称,安装灰犁方便、排灰均匀。
五、新型炉箅特点
1.炉箅外形锥角大,比锥形炉箅大
2.抛物线形与炭层表面相近似,与气化层曲面相吻合,上部一、二层不会被烧坏。
3.布风均匀,不受炭层波动影响。
4.炉箅高
5.炉箅各层内外折边高度、上下层重叠面设计合理。
六、使用效果
1.炉况稳;由于布风均匀合理,不管是大风量强化制气,还是小风量低负荷制气,炉况都很稳定。
2.带出物少;由结构合理,上下行带出物比七层炉箅减少30%。
3.产气量大;该厂开20台炉日产醇氨1500吨,其中醇占总量的30%。
4.节煤;气体质量好,灰渣残碳低,比其炉型低 1~3%,入炉煤棒
七、经济效益
该煤气炉比其它煤气炉吨氨节约入炉煤棒
新型φ3000煤气炉是煤气炉发展史上又一座新的里程碑,它为煤气化发展开辟一条新路,为醇氨走向大型化打下了基础。