近年來(lái)，由于無(wú)煙塊煤、焦碳價(jià)格攀升，眾多以固定床間竭氣化爐進(jìn)行煤氣化的企業(yè)為了求生存和發(fā)展，紛紛采用型煤代替塊煤焦進(jìn)行氣化，生產(chǎn)半水煤氣和水煤氣。
在實(shí)際生產(chǎn)中，原有的煤氣爐不進(jìn)行改造，燒型煤的效果往往難以達(dá)到預(yù)期目的。現(xiàn)狀是：產(chǎn)量下降，消耗上升，生產(chǎn)穩(wěn)定性差，雖然型煤價(jià)格較低，但綜合效益并不理想。在這種情況下，大多數(shù)企業(yè)的同志簡(jiǎn)單地把這種現(xiàn)象歸結(jié)為型煤氣化效果差，沒(méi)有找到合理的工藝條件，過(guò)多地從操作方面找原因。忽略了更重要的問(wèn)題：原煤氣爐的設(shè)計(jì)是燒塊煤、焦碳的，改燒型煤氣煤爐設(shè)備本身存在著不適應(yīng)。
固定床間竭氣化爐，無(wú)論是美國(guó)UGI爐型，前蘇聯(lián)Φ
型煤的發(fā)熱量偏低，約相當(dāng)于冶金焦或優(yōu)質(zhì)塊煤的70-80%，型煤的堆積密度約相當(dāng)于塊煤的75%，冶金焦的105%。如果在生產(chǎn)中采用原設(shè)計(jì)煤氣爐型，很明顯，爐內(nèi)碳層高度要比冶金焦塊煤高得多，才能滿足正常氣化需要的熱量。因此，原煤氣爐以型煤為原料不可能把氣體質(zhì)量提高，CO2含量往往在9%-12%。產(chǎn)氣量也較低，半水煤氣產(chǎn)氣量約在
型煤的熱穩(wěn)定性、熱強(qiáng)度比塊煤焦低得多，冶金焦熱穩(wěn)定性達(dá)到98%，優(yōu)質(zhì)塊煤為92%，而一般煤球?yàn)?SPAN lang=EN-US>70%，煤棒為75%，熱強(qiáng)度冶金焦達(dá)到
上述差別，造成工藝指標(biāo)控制截然不同。爐上溫度指標(biāo)，冶金焦可以達(dá)到
型煤的灰熔點(diǎn)和灰份含量與煤焦差別很大，因此，爐箅、灰犁、排灰口，灰碴過(guò)渡區(qū)等處的設(shè)計(jì)相差也很大。如果不改變，勢(shì)必造成煤氣爐爐下灰盤、排灰口部位不是灰碴結(jié)死，就是粉沫狀流生，難以穩(wěn)定生產(chǎn)。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，固定床煤氣爐以優(yōu)質(zhì)塊煤為原料，每0.95
由以上對(duì)比可知，型煤氣化的工藝條件與塊煤焦差別非常大，用塊煤焦的煤氣爐燒型煤肯定會(huì)出現(xiàn)不適應(yīng)，無(wú)法進(jìn)一步發(fā)揮型煤價(jià)格低的優(yōu)勢(shì)。這正是部分燒型煤的企業(yè)，雖然職工很辛苦，但效益不理想的根本原因所在。要燒好型煤，必須有適合燒型煤的煤氣爐。這種煤氣爐的特性是與型煤的特性相一致的。
首先，煤氣爐的高徑比應(yīng)符合型煤特性要求。與塊煤相比，型煤的熱值低，堆積密度小，每m3優(yōu)質(zhì)塊煤約相當(dāng)于
型煤的氣化層比塊煤的氣化層高，主要目的是利用還原層把半水煤氣中的CO2降下來(lái)，塊煤爐半水煤氣CO2為6-8%，而目前大部分型煤爐CO2在9-12%，明顯偏高。如果能提高氣化層，則可以使CO2達(dá)到9%以下，有利于提高氣化強(qiáng)度。
但是，型煤氣化層提高后，床層阻力升高，影響吹風(fēng)強(qiáng)度。而型煤氣化要求吹風(fēng)時(shí)風(fēng)量要比塊煤氣化大得多。實(shí)際情況是：燒型煤吹風(fēng)流量普遍偏低。這一矛盾是制約型煤氣化的關(guān)鍵問(wèn)題。
怎樣才能在型煤氣化時(shí)床層阻力較高情況下，既大幅度提高吹風(fēng)流量，滿足氣化要求，又不致吹翻呢？必須在煤氣爐的裝置設(shè)計(jì)方面進(jìn)行技術(shù)改造。
一、 適應(yīng)型煤特性，使入爐風(fēng)量提高、流量加大，流速降低。
型煤容易吹翻，所以要求入爐空氣分布必須合理。杜絕出現(xiàn)“偏流”、“走短路”現(xiàn)象。除去爐箅各通風(fēng)道合理布置以外，還必須實(shí)現(xiàn)：中央灰箱橫截面積＞爐箅有效通風(fēng)面積。只有這樣，才能保證爐箅氣室始終壓力均衡穩(wěn)定，避免空氣“偏流”。
實(shí)際生產(chǎn)中，一些爐型并沒(méi)有達(dá)到上述要求。如：J28煤氣爐中央灰箱橫截面積比爐箅的有效通風(fēng)面積小，經(jīng)常造成爐箅各通風(fēng)道之間通風(fēng)不均衡，特別是造成中風(fēng)偏大，過(guò)去人們過(guò)多地考慮從爐箅風(fēng)道上調(diào)整中風(fēng)偏大的問(wèn)題，忽略了中央灰箱對(duì)爐箅氣室的柱狀氣流布風(fēng)問(wèn)題，先天已經(jīng)造成中風(fēng)偏大，所以效果不理想。
要做到風(fēng)量加大，流速降低，最有效的辦法就是使中央灰箱橫截面積加大，并且形成逐級(jí)加大的喇叭口狀，讓空氣形成擴(kuò)散狀入爐箅氣室，既增大了流量，又降低了流速。
二、 爐箅要適合型煤特性，通風(fēng)面積大，布風(fēng)合理，排灰碴能力強(qiáng)。
幾種型煤的特性有差別。腐植酸煤棒：化學(xué)活性好，水份含量高，必須有完全上吹烘干階段。否則，上部新入爐的煤棒因水份不能及時(shí)烘干，煤棒相互粘結(jié)在一起，影響透氣率，易形成氣化不均勻。另外，煤棒成碴性能好，灰碴過(guò)渡區(qū)相對(duì)短，對(duì)爐箅均勻排碴要求較高。煤棒形成的灰碴較酥軟，爐箅的破碴功能不宜太強(qiáng)，否則，易形成較多的碎粉灰，反而會(huì)影響工況。
腐植酸煤球，活性不如煤棒，熱穩(wěn)性較差，但透氣性較好�？刂茽t上溫度難度更大，爐下成碴性較差。因此，在裝置上要以控制上部溫度和爐下灰碴成碴率為主。即，爐體高徑比要達(dá)到要求，灰碴過(guò)渡區(qū)要適當(dāng)增加，爐下溫度應(yīng)提高，爐下裝置應(yīng)有耐高溫功能。碳化煤球與腐植酸煤球特性相差不多，可參照。
三、 出碳層吹風(fēng)氣流速及流向控制。
型煤碳層表面破碎率較塊煤焦高，因此，在吹風(fēng)時(shí)很容易“吹翻”，即大量帶出物隨吹風(fēng)氣流移走，到一定程度，碳層表面氣流出現(xiàn)“偏流”，使碳層出現(xiàn)嚴(yán)重高低位差，不能正常氣化生產(chǎn)。很明顯，燒型煤在吹風(fēng)時(shí)，出碳層吹風(fēng)氣流的流速對(duì)煤氣爐“吹翻”起決定作用。我們可以用增加爐上部筒體直徑的辦法，降低出碳層吹風(fēng)氣流速度。實(shí)踐證明，上筒體直徑擴(kuò)大
一種是上氣道從爐頂部出，則應(yīng)有插入管伸進(jìn)爐膛300
二種是上氣道側(cè)出，應(yīng)低于爐頂300
上述兩種減少帶出物的設(shè)計(jì)，都有利于增加吹風(fēng)流量，減少煤氣爐“吹翻”現(xiàn)象。
四、 空氣鼓風(fēng)機(jī)的選擇。
正因?yàn)槔系臓t型燒型煤不適應(yīng)，造成了一個(gè)誤區(qū)：燒型煤易“吹翻”，不能用大流量高風(fēng)壓的空氣鼓風(fēng)機(jī)。許多企業(yè)把鼓風(fēng)機(jī)出口閥關(guān)閉1/2，或者更換為小的鼓風(fēng)機(jī)。力求在低生產(chǎn)水平下尋求平衡點(diǎn)，這顯然是錯(cuò)誤的。
新的型煤氣化爐恰恰相反，它要求大流量高功率的空氣鼓風(fēng)機(jī)，在吹風(fēng)時(shí)能克服較高碳層產(chǎn)生的阻力，為氣化提供更大流量的空氣，使碳層積蓄足夠的熱量完成氣化。
一般情況下，Φ
傳統(tǒng)設(shè)計(jì)Φ3.6煤氣爐配鼓風(fēng)機(jī)，風(fēng)壓22Kpa，電機(jī)功率630KW，Φ3.0煤氣爐配鼓風(fēng)機(jī)，風(fēng)壓25Kpa，電機(jī)功率440KW；Φ
高功率、大流量的鼓風(fēng)機(jī)在煤氣爐吹風(fēng)時(shí)，可以迅速克服碳層阻力，提供足夠的空氣入爐。同時(shí)，吹風(fēng)時(shí)間利用率較高，可以從原來(lái)的95%提高到98%以上。與傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)相比，提高氣化強(qiáng)度產(chǎn)生的效益比多消耗電能的價(jià)值高得多。因此，新型煤氣爐配高功率鼓風(fēng)機(jī)是經(jīng)濟(jì)的。
綜上所述，型煤氣化比塊煤焦氣化差距很大，難度也大得多，煤氣爐的結(jié)構(gòu)、配置截然不同。
目前，許多企業(yè)已經(jīng)率先進(jìn)行了型煤氣化煤氣爐的根本改造，使價(jià)格比較低的型煤在生產(chǎn)中產(chǎn)生了較高的氣化效率，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。這種技術(shù)改造用于燒塊煤焦，同樣有事半功倍的效果。
