一、科學選擇爐型
湖北省枝江市三寧化工有限公司,2007年動工興建50萬噸醇氨裝置,于2008年10月份投料開工生產,利用晉城粉煤制煤棒為原料。
當初關于新建生產裝置如何合理選擇煤氣爐做到高產低耗,該公司做了大量的調研和分析論證工作,曾經在兩種方案中做出認真的選擇:
第一種意見:新上φ3000煤氣爐,氣化面積大,產氣量高。
另一種意見:采用φ2800煤氣爐,這種爐型經過四年的使用和不斷改進,已經相對比較成熟可靠。
而現(xiàn)在中氮肥普遍使用的φ3000煤氣爐業(yè)績不好,中氮肥廠都紛紛將φ3000爐拆除建φ2650煤氣爐,經過分析論證認為老φ3000爐存在以下問題:
1.高經比;
2.排渣不暢;
3.室外設備不配套;
4.爐箅性能落后。
究竟使用何種爐型呢?經過認真討論,針對上述對問題提出了解決辦法,最后決定上φ3000新型煤氣爐。經過招標,興亞爐箅有限公司承擔φ3000爐箅研制任務。
二、枝江三寧公司對于新型φ3000爐箅提出如下要求
1.形式:寶塔型、八層六邊
2.總高:
3.通風面積:
4.最大旋轉直徑:φ
5.最大層對邊最小距離:
6.爐箅外形錐角:<48~50度
7.爐箅底座高度≥
8.爐箅底座最大旋轉直徑:φ
9.爐箅與灰盤連接:φ
10.爐箅旋轉方向:逆時針旋轉
總計17條。
三、新型爐箅研制
1.布風理念:
傳統(tǒng)理念是第一層風道出來的風至第二層外緣,第二層風道出來的風至第三層外緣,第四層風道出來的風至第五層外緣,最下層風道出來的風到水夾套內壁。爐箅布風只與風道下層爐箅直徑大小有關,不與風道上層爐箅直徑大小有關。
新理念是爐箅各層風道出來的風,只與該風道上層爐箅直徑大小有關,不與風道下層爐箅直徑大小有關。
2.布風方法:
傳統(tǒng)的百分比法,各層布風量占總風量的百分比,如七層爐箅布風百分比:2.8、7.2、13.5、19.8、26.1、30.6用百分比法下層風量比上層風量都大,但實際上不一定如此。
新的布風均勻系數法:將各層的布風均勻系數計算出來后再布風就能做到布風合理均勻,經計算φ3000八層布風均勻與系數為;190、200、209、218、226、234、223。
3.為什么1~6層均勻系數越來越大?
因它上部炭層越往下越厚,炭層阻力越往下越大,因此布風量也就隨之加大,所以布風均勻越往下越大。
4.為什么第七層均勻系數反而小?
因為第七層風出來后至夾套內壁,由于邊壁效應原因,所以它們的均勻數要小,至于小多少,要靠實踐經驗來判定。
四、結構形式
1.錐形爐箅:
爐箅第一層風道出來的風只與第二層直徑大小有關與爐箅帽無關,所以爐箅帽大小始終不變;φ
2.拋物線形爐箅:
爐箅第一層風道出來的風只與爐箅帽大小有關,與第二層直徑大小無關。同樣風量爐箅帽大,它上面的布風強度小,爐箅帽直徑小,它上面的布風強度大,其他各層也是如此。在這一新的理念指導下,爐箅上部一、二、三層直徑都相應加大,爐箅外形成為拋物線形。
3.八層六邊:
一般爐箅七層結構就能滿足生產要求,為什么要八層?因為該爐高徑比大,爐內炭層高度約
爐箅邊形用戶要求七邊形,我們經過認真研究,建議采用六邊形。其理由:煤棒灰份相對較多,排灰面積要求大,六邊形與水夾套組成的六個弓形排灰面積,比七邊形排灰面積大1/3,煤氣爐排渣暢通,多燒炭多排渣,氣化強度大,多產氣。避免出現(xiàn)老φ3000爐那樣吃下去排不出來,氣化強度小、不產氣。六邊形結構對稱,安裝灰犁方便、排灰均勻。
五、新型爐箅特點
1.爐箅外形錐角大,比錐形爐箅大
2.拋物線形與炭層表面相近似,與氣化層曲面相吻合,上部一、二層不會被燒壞。
3.布風均勻,不受炭層波動影響。
4.爐箅高
5.爐箅各層內外折邊高度、上下層重疊面設計合理。
六、使用效果
1.爐況穩(wěn);由于布風均勻合理,不管是大風量強化制氣,還是小風量低負荷制氣,爐況都很穩(wěn)定。
2.帶出物少;由結構合理,上下行帶出物比七層爐箅減少30%。
3.產氣量大;該廠開20臺爐日產醇氨1500噸,其中醇占總量的30%。
4.節(jié)煤;氣體質量好,灰渣殘?zhí)嫉,比其爐型低 1~3%,入爐煤棒
七、經濟效益
該煤氣爐比其它煤氣爐噸氨節(jié)約入爐煤棒
新型φ3000煤氣爐是煤氣爐發(fā)展史上又一座新的里程碑,它為煤氣化發(fā)展開辟一條新路,為醇氨走向大型化打下了基礎。