1 为什么要研制七边形炉箅
1.1 是炉型变化后所配套炉箅的需要
固定床间歇式煤气炉随着时代的发展,小氮肥厂煤气炉从φ1980mm逐渐扩径到φ2260mm、φ2400mm、φ2610mm、φ2650mm、φ2800mm直筒形煤气炉和φ2610/φ2800mm锥筒形煤气炉。中氮以上的固定床间歇式煤气炉也从φ2740mm扩径到φ3000mm、φ3200mm、φ3300mm和φ3600mm的炉型。各炉型所配套的炉箅边数(一般是指底座和上一旋转直径最大层的结构形式属近以正多边弧线形)也由四边增至五边、六边和八边,而现有炉箅一般是依据炉型的直径大小而配套(特殊情况也按所烧煤种配套)。则φ2400煤气炉报所配套的炉箅有四边、五边或六边,φ2610、φ2650炉型所配套的炉箅边数有五边或六边,φ2800和φ2610/φ2800炉型所配套的炉箅为六边形,特别是φ3000、φ3200、φ3300、φ3600炉型除部份配套扇形等炉箅外均为六边形。从φ2400煤气炉使用六边形炉箅也同样在烧劣质煤、高负荷情况下,达到高产低耗,实践证明,六边形炉箅在φ2400煤气炉上应用也很广泛。因此经调研我们提出的观点为:φ2610/φ2800锥筒形煤气炉和φ2800~φ3600的直筒形煤气炉应配套七边形炉箅更为适宜,φ3600煤气炉也可配套,八边形炉箅使用。
1.2 是煤气炉所烧煤种变化的需要
由于能源紧张,优质块煤日趋减少,且价格高昂,全国化肥化工企业为降低生产成本,在激烈的市场竞争中求生存、求发展,纷纷由优质块煤改烧小粒煤、型煤、劣质煤和地方煤等煤种。炉箅生产厂家也由烧优质块煤的普通炉箅纷纷生产适应烧各煤种的专用炉箅,特别是以劣质煤或地方煤为原料的厂家,无论是烧小粒煤、型煤和中小块煤均更加需求布风合理、破排渣能力强、综合性能优越的专用炉箅。如炉箅的主要功能之一,即破排能力差,就不是1台好的炉箅。再如,运行中的炉箅,各层均还完好,而各层的破渣筋(特别是旋转直径最大层的破渣筋)由于烧劣质煤或强负荷生产而被磨损完,即这台炉箅也就失去了蠕动和破排渣功能,只有卸炉底更换。因此七边形炉箅的蠕动和破排渣功能比六边形可提高15%~20,
是专为全国广大用户改烧劣质煤、地方煤和强负荷生产而研制的。
1.3 是节能降耗的需要
全国各化肥化工厂家为降低生产成本,在改烧小粒煤、型煤、劣质煤、地方煤或强负荷生产的同时,还力求炉况稳定,高产低耗,力求吨氨入炉煤耗最大限度的下降。当然,降低消耗是个系统工:程,而煤气炉的核心部件炉箅性能的优劣,也将直接影响造气工段的生产,影响造气工段的吨氨入炉煤消耗。七边形节能炉箅就是针对φ2800以上锥直筒煤气炉所烧小粒煤、型煤、劣质煤、地方煤或劣质煤型煤、地方煤型煤和强负荷生产而设计研制的。提高该新型炉箅的综合性能,加之合理的工艺条件,最终体现在节能降耗上,因此,推广应用七边形炉箅也是节能降耗的需要。
2 走出七边形炉箅比六边形炉箅排灰能力差的误区
炉箅的排灰功能除指炉箅的各层与总体角度以及各层破渣筋条的设计外,最关键的是炉箅最大旋转直径层(底座上一层)各弧线边到水夹套下部破渣条距离设计。如同一炉型使用五边形炉箅和六边形炉箅,两种炉箅的最大旋转直径相同,如果认定五边形和六边形均为正多边形,那么,正五边形就比正六边形的排灰面积大,排灰能力强。如果五边形和六边形的各边由直线改为弧形曲线边,那就不同了。
因此要想使六边形炉箅的排灰面积大于五边形炉箅的排灰面积,最关键就是炉箅的最大旋转直径层的各弧形曲线边到水夹套下部环周破渣条距离的尺寸设计来达到。经设计和计算,同一炉型,七边形炉箅的排灰面积和排灰能力大于六边形的排灰面积和排灰能力(可增加七边形一个弧形曲线边到最大旋转直径园的排灰区域)。
七边形炉箅通过山东郯城恒通化工股份有限公司和山东鲁一化的使用运行证明,新产品七边形炉箅的排灰面积大,破排渣能力强。所以,最关键是各弧形曲线边的形状与尺寸设计,应走出七边形炉箅比六边形炉箅排灰能力差的误区。
3 七边形炉箅研制的理念
1台综合性能优越的炉箅必须具备如下几点:
(1)煤种适应性能要强。
(2)通风布气应合理,气化剂在炉内各区的反应要均匀。
(3)承渣、破渣、排渣能力要强。
(4)下吹带出物要少。
(5)使用寿命要长。
七边形炉箅为达到以上五点必须具备的特性与功能,在研制过程中,广泛听取全国用户和造气专家的意见和建议,吸取现有炉箅品优点和精华。通过精心研制,使新产品七边形炉箅可广泛应用在φ2800—φ3600锥直筒煤气炉上,能适应烧各煤种,特别是烧小粒煤、型煤、劣质煤、地方煤、劣质型煤和强负荷生产时,在合理的工艺条件下,确保达到炉况稳定、产气量高、破排渣能力强、下吹带出物少、运行周期长、使用寿命长、吨氨消耗低和最终体现在节煤降耗显著,获得更大经济效益为目的。
4 七边形炉箅的研制措施
(1)广泛听取全国用户和造气专家的意见和建议。
(2)采用和吸取现有炉箅的优点和精华。
(3)采用偏心正三角形三棱锥体炉箅帽。
(4)采用最大旋转直径层上各破渣筋条为外齿式。
(5)将底层和最大旋转直径层设计为七边形。
(6)破渣筋条自上而下设计为合理的七条近似螺旋渐开线状。
(7)合理设计三区的布风、布气。
(8)合理设计内、外总通风面积的比值。
(9)合理设计炉箅各层的内、外上下折边。
(10)合理设计炉箅的各层角度和整体角度。
(11)合理设计最大旋转直径层各弧形曲线边的外型与尺寸。
(12)材质采用全铸钢(ZG35CrMnSi企业标准特殊配方)
(13)最大旋转直径层上的七只破渣筋采用合金堆焊焊条三面堆焊。
5 七边形炉箅部分基本参数(见表1)
6 七边形炉箅的应用和技术服务
JH七边形外齿式破渣筋低合金全铸钢节能炉箅是φ2800~φ3600锥直筒煤气炉烧各煤种的理想核心设备,特别是烧劣质煤种更加体现该新型炉箅的综合优越性能。该新型七边形炉箅通过运行实践证明效果十分理想,将会迅速被全国广大客户所选用,也将是造气工段节能理想的更新换代产品。
为了更好地推广应用七边形新型炉箅以及现有的系列配套炉箅,我们公司已聘请全国知名造气专家为全国新老客户技术服务,推荐新工艺、新流程、新设备,解决造气工段的技术难题,提供技术咨询与节能降耗方案,降低吨氨入炉煤消耗,使全国广大客户将获取巨大的经济效益和社会效益。