眾所周知,爐箅是造氣爐的核心部件,它是影響爐內(nèi)工況好壞的主要因素,也是影響發(fā)氣量大小的關(guān)鍵設(shè)備,依據(jù)煤氣爐氣化機(jī)理,爐箅不僅具有承渣、蠕渣、攪渣、排渣功能,還應(yīng)具有分布流通氣化劑的功能且要求流通面積大,帶出物少,經(jīng)久耐用。所以衡量爐箅的優(yōu)劣標(biāo)準(zhǔn)是:①通風(fēng)面積大,氣化劑流速小,對(duì)料層沖擊力弱;②攪渣破渣能力強(qiáng),使渣層疏松,空隙率大,流通面積大;③排渣順暢;④帶出物減少,減少對(duì)設(shè)備的沖蝕。依據(jù)造氣爐使用的原料特點(diǎn)粒度不均,粒度范圍大,以及灰渣的外排機(jī)理,爐箅必須有一定的錐度,故氣化劑分布均勻,就不一定合理,分布合理就不一定均勻。因此,要使?fàn)t膛徑向原料成渣速度一致,調(diào)整方法無(wú)非兩種:爐箅布風(fēng)均勻料層阻力不均的調(diào)整及爐箅布風(fēng)合理不均勻,料層阻力均勻的調(diào)整。
一、爐箅的布風(fēng)類型
縱觀爐箅的布風(fēng)類型只有兩種:一種是風(fēng)道均勻分布型,如扇型、徑向均布型、塔型、傘型及開(kāi)孔率型;另一種是風(fēng)道分布合理型,如吹風(fēng)強(qiáng)度型及專用型爐箅。
二、造氣爐吹風(fēng)氣化的特性
造氣爐使用的優(yōu)質(zhì)白煤燃點(diǎn)在370~420℃,氣化層溫度大于
①一般氣化劑中的氧氣進(jìn)入火層距離為原料粒徑的2~3倍就消耗完;
②反應(yīng)非常徹底所有氧氣與炭反應(yīng)生成了二氧化碳;
③反應(yīng)溫度極高,反應(yīng)速度受氣化劑流量的控制,因此依據(jù)原料粒度比、表面積比、氣化速度比來(lái)調(diào)整對(duì)應(yīng)的風(fēng)量,使表面積大的原料流量減小,表面積小的原料流量增大。
三、常壓條件下流體的特性
1.流通截面的開(kāi)孔率即阻力大小,控制流體的徑向擴(kuò)散力及軸向穿透力。流通截面阻力越大,流體穿透力越弱,擴(kuò)散力越強(qiáng),反之,流體穿透力越強(qiáng),擴(kuò)散力越弱。
2.當(dāng)流體流截面開(kāi)孔率不變時(shí),流體的軸向穿透力及徑向擴(kuò)散力隨流體的流速增大而增大減小而減小。
3.流體通過(guò)不同截面積的截面時(shí),通過(guò)壓力或流量的變化,通過(guò)流體的體積(質(zhì)量)變化量比的等于其流通截面積的比。
四、制氣時(shí),吹風(fēng)流量與蒸汽流量的關(guān)系
依據(jù)造氣爐的特點(diǎn),吹風(fēng)、制氣間歇進(jìn)行吸放熱的平衡反應(yīng),且吹風(fēng)時(shí)間占制氣時(shí)間的25%左右,按
五、爐膛徑向等速氣化的方法
1.爐箅布風(fēng)均勻,料層阻力不均的調(diào)整。依據(jù)爐箅的錐角高度均勻布風(fēng)和原料的粒度范圍,粒度大小,合理控制層高度,依料層徑向內(nèi)外阻力差別來(lái)控制氣化劑的內(nèi)外流量,使氣化劑的流量與原料表面積的大小相吻合,達(dá)到氣化速度一致
2.爐箅布風(fēng)不均勻而合理,料層徑向阻力一致的調(diào)整。依據(jù)原料粒度大小、粒度范圍、表面積、氣孔率、料層厚度來(lái)綜合計(jì)算料層阻力,從而確定爐箅的風(fēng)道及高度。
3.利用以上兩種方法同時(shí)使用來(lái)調(diào)整原料變化頻繁,品種雜、粒度不一的爐膛等速氣化。
六、爐箅的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1、扇形的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
扇形爐箅高低,其錐角與原料錐角一致,各風(fēng)道與橫筋間隔分布且風(fēng)道寬度一致,這種爐箅原設(shè)計(jì)采用下開(kāi)式布料,原料粒度比為1:2,為了使?fàn)t膛內(nèi)徑向原料氣化速度一致,采用控制料層高度依內(nèi)外料層阻力差別來(lái)控制爐箅徑向風(fēng)量與原料粒度相吻合,使徑向成渣速度一致。它的特點(diǎn):①這種爐箅比等高度的其它型爐箅,通風(fēng)面積大;②由于扇面有垂直和水平布風(fēng),爐下帶出物多;③由于均勻布風(fēng),中心通風(fēng)量相對(duì)較大,對(duì)于粒度較小的原料易于吹翻或造成爐況不穩(wěn);④由于布風(fēng)細(xì)化分散而均勻,依據(jù)流體性質(zhì),故不存在擴(kuò)散力與穿透力氣、汽流速、流量不吻合情形。因此,只要控制吹風(fēng)、制氣、戲放熱平衡就可以使?fàn)t況穩(wěn)定下來(lái);⑤由于沒(méi)有推灰筋、攪渣翅破排渣能力弱。根據(jù)上述特點(diǎn),扇形爐箅對(duì)燒各種粒度大小,及粒度范圍的原料易于調(diào)節(jié)工藝,但不易強(qiáng)化生產(chǎn)。
2、錐形爐箅的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
錐形爐箅依據(jù)爐型的擴(kuò)大,爐箅錐角與原料錐角差值越小,即在相同原料粒度范圍內(nèi),不論爐型大小其爐箅錐角與原料錐角中心軸線高度差一致,即爐膛直徑每增大
3、吹風(fēng)強(qiáng)度型爐箅結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
此爐箅風(fēng)道是按氣孔率來(lái)進(jìn)行布風(fēng)的,它是錐形專用爐箅和均布型爐箅的過(guò)渡。外形結(jié)構(gòu)同錐型,它的布風(fēng)是按氣孔率進(jìn)行分布外風(fēng)道,然后按照原料粒度高度的變化及放灰情況來(lái)判斷料層阻力及氣化劑偏流情況,進(jìn)行內(nèi)風(fēng)道調(diào)整,從而使?fàn)t膛徑向氣化速度一致。它的缺點(diǎn)是:原料粒度與風(fēng)道布風(fēng)強(qiáng)度不一定吻合,易造成吹風(fēng)帶出物多或爐況不穩(wěn)現(xiàn)象。
七、爐箅的發(fā)展方向
由于煤價(jià)的上揚(yáng),為了節(jié)約成本,中小氮肥企業(yè)改燒劣質(zhì)煤、地方煤、型煤且原料品種雜,粒度差別大,為了提高原料入爐率,爐前滑篩篩孔改小,因此在原有爐箅的基礎(chǔ)上,爐膛內(nèi)原料阻力發(fā)生了重大變化,由于是常壓制氣,原料阻力的變化引起了氣化劑的偏流,以上三種類型的爐箅缺點(diǎn)都顯露出來(lái),只能低負(fù)荷維持生產(chǎn),基本這種情況,應(yīng)該綜合它們各自的優(yōu)點(diǎn),經(jīng)過(guò)對(duì)比取其精華,舍其糟粕。依據(jù)原料變化特點(diǎn)及流體的性質(zhì),通過(guò)料層高度及蒸汽壓力流量的雙向操作調(diào)整,就能達(dá)到強(qiáng)化生產(chǎn)。
八、改進(jìn)措施
1、采用均勻布風(fēng),避免吹風(fēng)、制氣出氣阻力不吻合出現(xiàn)斑馬線型溫度不均現(xiàn)象。
2、依據(jù)現(xiàn)有原料性質(zhì)、粒度范圍、粒度大小,造成的徑向阻力差別,采用原料粒度比為1:2的爐箅高度使灰渣外排順暢,并有利于控制料層高度,使氣,汽吻合,徑向成渣速度一致。
3、采用等素螺線,增強(qiáng)破排渣能力。
4、采用扇形爐箅均勻布風(fēng)方式及錐型爐箅的結(jié)構(gòu)形式。
通過(guò)以上改進(jìn),使布風(fēng)細(xì)化、均勻、通風(fēng)面積大,氣體流速小,對(duì)料層沖擊力小,帶出物少,破排渣能力強(qiáng),有利于因原料的變化爐況的調(diào)優(yōu),使?fàn)t況穩(wěn),氣化強(qiáng)度大,低返焦、高效益。