摘要 锥形炉应用中暴露出许多问题,笔者将遇到的一些问题提出来与同行们一起商讨。
关键词 锥形煤气炉 截面积 气化强度 物料平衡 热量平衡 床层阻力
0 前 言
自2004年底锥形煤气炉问世之后,在社会上产生较大影响,褒贬不一。本文就应用中存在的问题提出来与大家一起研讨。以科学技术为准,以应用的企业效益为前提,实事求是的进行讨论。
1 系统阻力问题
煤气炉系统阻力包括:床层阻力、吹风阻力、余热锅炉阻力、洗涤塔(箱)阻力、进锅炉煤气总管阻力、进气柜煤气总管阻力等。从长期实践表明煤气炉系统阻力低有利于提高煤气炉的气化强度。
床层阻力是指煤气炉内有燃料层阻力,该阻力大小与燃料层高度和燃料粒径有着密切关系。一般而言炭层高和燃料粒径小其阻力就大,反之则相反。由于锥形炉的炉膛截面积是上小下大,在吹风、吹净、上吹、二次上吹制气时,气化剂通过燃料层时,从大面积进入小面积,必然会增加了阻力。因此,气化剂在同等流量和同等燃料层高度的情况下,锥形炉要比直筒炉的阻力要大得多,必然会影响气化强度提高。这就是锥形炉没有直筒炉的气化强度高的原因之一。
另外,在下吹制气时,蒸汽从小面积进入大面积时,易出现分布不均现象,燃料层局部温度失常,易结大块等现象。
2 物料平衡问题
固定床气化技术,严格的来讲应该是属于移动床范畴。加入炉膛的燃料,随着灰盘的转动和经气化后燃料的减少,使燃料层均匀的向下移动,加入炉内燃料的数量,应该基本等于燃料气化消耗量和炉渣生成后排出量及带出物的量。这样才能达到炉内物料平衡。[11]
对直筒炉型来说,因炉膛上下是等径的,所以床层在向下移动时,燃料层能够均衡稳定的移动,使气化炉的工况能够正常运行。
然而锥形炉,由于下大上小,床层移动情况就不一样了。就φ2610㎜/φ2800㎜锥形炉而言,炉下的截面积是6.16㎡,炉上的截面积是5.35㎡,炉上截面积比炉下截面积少了15%。那么床层在向下运行时,就会出现炉下部位因气化消耗的燃料量和气化后生成的炉渣量在炉底的体积大。所以消耗的总料量(包括带出的量)必须及时的由上部进行补充,才能达到物料平衡。由于截面积的差异,所补充的量往往达不到所消耗的总量。因此,床层运动中就会产生燃料层断层和破裂现象。[1]当燃料层造成破坏后,显然使炉内燃料层无法达到平衡,必然会影响到炉内工况的正常运行。
3 热量平衡问题
众所周知,间歇式移动床气化技术,分为放热和吸热两大项热量的平衡问题。根据老一辈专家对原φ1980㎜炉和φ2745㎜炉计算论证,假设吹风后储存在炉内的显热为100%的话,则用于气化反应吸收的热量仅为33.5%,上吹煤气(包括未分解的蒸汽)带走的热量为28.4%,下吹煤气(包括未分解的蒸汽)带走的热量为15.9%,夹套锅炉吸收的热量为22.2%。
另外,由于水的导热系数较高,经查证水的导热系数为:2.2~2.5kJ/m.h.℃。因此,....