前言：錐形煤氣爐作為一種對爐體結(jié)構(gòu)形式的新型改進方式，近兩年來不斷進入中小化肥廠家。因其獨具一定的技術(shù)特點和優(yōu)勢，同時也正逢煤化工行業(yè)，煤氣爐新建工程多、數(shù)量大。加之大部分廠老系統(tǒng)的爐型換代也進入高峰階段。再加上眾多廠家對新技術(shù)渴求度高，都有盡量選用新爐型，不至于短期內(nèi)再更換的心理。在此大環(huán)境下，因而推廣較快。
該爐型的設計雖然在改進方式上，對原有爐體部分沒有根本性的改變。但必竟是由以往一味的將煤氣爐內(nèi)徑垂直外擴，變革為將煤氣爐下部夾套鍋爐部分改為斜線異形外擴，使之形成錐形結(jié)構(gòu)。本次改造應該說是我國煤氣爐技術(shù)改造史上的一次比較大的變革。
筆者一直關(guān)注這項技術(shù)的設計、推廣和應用情況。并跟蹤大部分廠家使用的錐形煤氣爐運行情況。根據(jù)個人的認識和掌握的情況，2005年3月份在《小氮肥》雜志上發(fā)表了《錐形煤氣爐的特點與應用前景》，文章中介紹了該爐型爐體下部呈錐體結(jié)的特點和優(yōu)勢。鼓勵化肥、化工企業(yè)使用。后來，經(jīng)過一段時間對己使用廠家的實際使用情況進一步深入了解，發(fā)現(xiàn)大部分廠家對錐形爐運行情況表示滿意，而也有一部分廠家反映使用效果不明顯。
處于對該技術(shù)和對社會負責的態(tài)度，經(jīng)過對大部分廠家應用情況綜合分析總結(jié)。筆者又于2005年9月份在《小氮肥》雜志上，發(fā)表了《錐形煤氣爐階段性應用總結(jié)（一）》。文章中介紹了錐形煤氣爐推廣情況和大部分廠家的應用情況，并且明確的提出了：“錐形煤氣爐整體配套方面還需要完善”這樣一個看法。
煤氣爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)形式產(chǎn)生變化，必然帶來新的運行特點。然而，任何一項改造都是優(yōu)勢和缺陷并存的。在實際應用中，突出的優(yōu)勢顯而易見，而潛在的優(yōu)勢和潛在的缺陷，則需要在生產(chǎn)實踐中逐步去發(fā)現(xiàn)。經(jīng)過各應用廠家一段時間的應用和摸索后，存在的問題己經(jīng)顯現(xiàn)出來一部分。目前，已經(jīng)進入了進一步對該技術(shù)進行充實，并采取措施彌補和消除缺陷，從而使該技術(shù)進一步完善的階段。
目前，在運行的錐形煤氣爐，一部分使用廠家影響效果發(fā)揮的問題主要有四個方面，一是破渣和防流設計存在問題，制約生產(chǎn)能力發(fā)揮。二是夾套鍋爐高度過低制約生產(chǎn)能力提高。三是部分廠系統(tǒng)配套不夠平衡以及操作條件存在問題。四是配套爐箅使用周期短。以下分別進行分析，并重點分析探討防流與破渣問題。
1. 破渣與防流設計方面的問題分析
該問題體現(xiàn)在前期各廠家煤氣爐改造時，過于側(cè)重防流。而且部分廠選擇的防流方式不適合本廠實際條件，并且防流裝置設計的不夠完善，煤氣爐運行中出現(xiàn)排灰困難，形成因排灰能力不夠，制約負荷提高。而且，較多出現(xiàn)經(jīng)常有疤塊堵塞灰道現(xiàn)象需要經(jīng)常打疤，因而造成偏灰，至使排渣速度與氣化速度不平衡。原因是阻流措施做的過了頭，排灰太慢，物料平衡不能維持。所以已經(jīng)有部分廠又根據(jù)自身條件進行了改造。采取將原用破渣條長度縮短，提高出渣口高度。改造后爐條機的轉(zhuǎn)速降低，反而排灰能力增大，負荷提高。
就煤氣爐爐底部分的條件而言，φ2000系列煤氣爐內(nèi)徑擴大到φ
灰渣過渡區(qū)的作用，就是讓灰渣減緩排出速度，使之在離開灰渣層后再加一個過渡過程，讓氣化劑將灰渣夾帶的熱量進一步吸收，使排渣溫度降低。而且該過程中過渡區(qū)內(nèi)的灰渣還起到承托并穩(wěn)定灰渣層，使之均勻下降的作用。φ2800煤氣爐等于基本上減少了一個將灰渣深度降溫的過程。而這個過程對穩(wěn)定灰渣層使之均勻分布，從而穩(wěn)定爐況也有很大作用。這樣一來，一個降溫過程和一個穩(wěn)定灰渣層的作用都失去了。
φ2400煤氣爐灰渣過渡區(qū)環(huán)周的寬度為
流渣問題以前沒有人提出過，而這個問題是現(xiàn)實存在的，爐況出現(xiàn)流碳、塌方，首先是澀性大的灰渣層局部失去，才引起表面光滑的炭流出，因此，塌炭是在先產(chǎn)生流渣失去灰渣層而形成空穴才產(chǎn)生的。
對于φ2800煤氣爐來講，以往各個廠家特別注重了防流部分是正確的。而問題是在措施選擇和方案設計方面，對不同的現(xiàn)實條件缺少針對性，而且部分廠家存有照抄照搬的現(xiàn)象，使防流措施做過了頭。那么，怎樣的設計方案才是合理的哪？這個問題應該這樣講：“適合了一個廠家具體情況的方案就是正確方案”。煤氣爐防流設計這方面學問比較深，涉及的方面較多。如果只考慮防止爐內(nèi)物料流出，只考慮怎樣去堵出渣口，就會出現(xiàn)前面提到的那種不理想的結(jié)果。
1:1煤氣爐防流措施的選擇：
煤氣爐防流措施，有“節(jié)流”和“阻流”之分，具體方式有：
A.爐內(nèi)防流：在爐內(nèi)出渣口上部，將灰倉上殼向爐內(nèi)延伸一段，稱之為“擋灰板”，長度一定，但具體寬度不等，該方法屬節(jié)流方法。因向內(nèi)伸出的擋灰板，占用了一定寬度的灰道面積，起到節(jié)制灰渣下落的作用，該法是最傳統(tǒng)的方法。
B.出渣口范圍內(nèi)的破渣條，向灰盤方向垂直延伸，延伸長度不等，該法也屬節(jié)流法，是通過縮小出渣口通道面積，直接節(jié)制排出灰渣的量。
C.環(huán)灰倉周圍加防流托板，寬度不等，該法也屬節(jié)流法。
D.外防，加不活動的外灰盤（即假灰盤）。在灰倉內(nèi)，灰盤外緣處平行外擴一定寬度，寬度不等。該法原理上不同與以上三種方法，是通過增加延流距離。通過增加灰渣排出時在延流區(qū)內(nèi)自身產(chǎn)生的阻力起阻流作用，該法就是阻流法。阻流法在φ2000系列煤氣爐上應用時間比較短，卻是比較合理的一種防流措施。
各種防流方式有各自的優(yōu)勢和缺陷，煤氣爐的防流措施與其它技改項目一樣，有一個平衡點和一個“度”的問題。如果防流措施做過度就帶來負面影響，而如果做的欠缺就達不到防流要求。對于φ2800錐形爐來講，不論單一采用哪一種防流方式都不會產(chǎn)生理想的效果。
單一的防流方式其合理度很難把握。因為很少有煤種不變化的廠家，比方說煤質(zhì)好的時候，采用了降低出渣口高度的防流方式，效果不錯，而煤質(zhì)變差后，產(chǎn)生的疤塊堅硬且粒度大，就堵塞灰道，需要經(jīng)常打開灰倉手孔去打疤，現(xiàn)在不少廠存有這種情況。所以說在確定防流措施時，要考慮到變量的因素。
φ2800錐形爐適合采用復合型防流措施，就是同時采用兩種或兩種以上的防流措施，并將各種措施合理的組合起來使用，這里邊包括爐箅本身防流作用的發(fā)揮利用。該方法容易掌握合理度，對變量因素適應面廣一些，應該說是防流措施選擇的首選方案。
1:2方案設計方面的要點分析：
防流設計首先要根據(jù)本廠的具體客觀條件綜合分析、全面考慮。
A.看原料的理、化特性，主要是粒度、粘結(jié)性、灰份含量、熔點高低、結(jié)渣性特點等條件（結(jié)渣性、灰分特點；指灰份中金屬物質(zhì)含量，從中分析影響成渣率和渣塊機械強度的因素）。
B.看單爐所需的氣化強度、原料灰分含量和灰分特性及氣化強度共同決定的單位時間內(nèi)的排渣量。
1:3根據(jù)以上條件設計整套方案。
防流方案必須與破渣條件的設計一起考慮；
A.要發(fā)揮爐箅本身的防流作用。根據(jù)原料特性和單位時間內(nèi)的排渣量，選擇爐箅直徑和排灰面積，以及底座直徑和灰犁的長度。
B.根據(jù)需要設計好破渣條的形狀和規(guī)格，以及分布位置和間隔距離。確定好破渣條與爐箅配合形成的破渣強度和破碎后的渣塊粒度。
C.根據(jù)排渣量和出渣粒度，確定出渣口高度和假灰盤規(guī)格，調(diào)整出適宜的出渣角度和延流距離。要遵循理論上灰渣安息角度，更關(guān)鍵的是要分析、掌握并依據(jù)現(xiàn)實條件。
確定防流設計方案，首先要依據(jù)爐箅的排灰能力和破渣條件，然后再考慮防流方案。如缺少第一步的工作，那么防流的設計就只是被動的補救措施，只能一味的去通過隔堵灰道和排渣口去防止流碳。因此會造成一連串負面影響，例如疤塊堵塞出渣口，就證明爐箅與破渣條配合決定的破渣粒度，與出渣口設計高度失調(diào)。
另外，一些廠家在設計好防流、破渣方案后，在制作和定位焊接以及安裝時，操作不規(guī)范，沒有嚴格執(zhí)行設計方案�；蛴幸飧淖兞朔桨钢械钠渲幸豁�，同樣造成不良后果。
2. 掛壁問題與夾套鍋爐高度有關(guān)系
由于眾多廠家原料狀況不同，負荷要求不同，操作習慣和操作條件也有區(qū)別。至使部分廠家錐形爐不同程度的出現(xiàn)掛壁現(xiàn)象。被迫減負荷保爐況，因此而退出了理想負荷區(qū)。該問題分析起來原因較多，有負荷過高決定的火層厚度問題。有操作條件決定的火層位置問題。有爐箅的布風條件問題。有原料質(zhì)量和特性的問題。
還有一個影響因素也現(xiàn)實存在，而這一因素又是能在一定程度上，消除以上因素造成掛壁現(xiàn)象的有效措施。這就是錐形爐與直筒爐普遍存在的，夾套鍋爐高度過低問題。因錐形爐要求氣化強度高，所以水夾套高度問題更加敏感。這也是穩(wěn)定爐況、強化生產(chǎn)和煤氣爐高徑比修改后進一步發(fā)揮優(yōu)勢的需要。目前條件下錐形爐夾套鍋爐高度，已于當今的條件和形勢要求明顯不適應。
3. 錐形爐系統(tǒng)配套和正確使用問題。
主要的問題還是用于老系統(tǒng)改造的錐形爐，大部分都存在氣化劑供給問題。與其它小爐型并在一個網(wǎng)絡中，不是風量不足、就是缺少蒸汽。更多的是蒸汽量的問題。
φ2800錐形爐并入老系統(tǒng)，仍采用原有的蒸汽、煤氣、空氣、吹風氣網(wǎng)絡，而且與其它小爐型一起運行，負荷不好掌握。
從目前的四大管網(wǎng)配套條件來看，（空氣、蒸汽、煤氣、吹風氣）除其中一大部分新上的整套系統(tǒng)配套基本合理外。還有相當一部分有待于進一步平衡，目前，四大網(wǎng)絡配套方面，處于兩個極端的也為數(shù)不少。有的是氣化劑管道太細，蒸汽瞬時補償能力弱，氣化劑流量不足，爐子吃進了煤卻消化不了，有的系統(tǒng)是進氣的管道粗，而出的管道細，本身不平衡。還有的是氣化劑管道細，而煤氣管道粗大。由此可見，當前，錐形煤氣爐系統(tǒng)的綜合平衡問題，還不同程度的影響著單爐生產(chǎn)能力和運行效果的發(fā)揮，還需要在使用中不斷發(fā)現(xiàn)問題并逐步解決問題。
4. 爐箅使用周期問題
φ2650以下的煤氣爐配用的爐箅，在正常使用的條件下，使用周期基本上都能達到一年或一年半以上（特殊條件下除外）。這個使用期限與底盤轉(zhuǎn)動部分大修周期基本統(tǒng)一，所以絕大多數(shù)廠家都能認可。而φ2800錐形煤氣爐，目前己經(jīng)發(fā)現(xiàn)爐箅使用周期大部分都短于小爐型使用的爐箅周期，這個問題的原因是多方面的。下面從使用條件、設計、材料選擇三個方面進行分析。
4:1使用方面，爐型加大氣化能力提高、加之在高氣化強度條件下，單位時間內(nèi)排除灰渣的數(shù)量要多于小型煤氣爐。本身在爐型特點上就決定了φ2800爐箅工作負荷大于小型爐箅，這是其一。其二是前期在防流設計方面，部分廠不同程度的存在選擇方式不當，或阻流程度超越了平衡點。致使排灰阻力過大，為了維持物料平衡，爐條機加速運轉(zhuǎn)，爐箅作功量因其它因素影響而增加，因而加重了爐箅磨損。
4:2設計方面，φ2800錐形爐的爐箅，設計上也考慮到了防止流碳問題。在爐箅本體上也采取了阻流的措施，加之破渣條的規(guī)格也因傾向防流而下部加寬，這兩個因素也影響到排灰速度，同樣也是增加了爐箅做功量。
4:3材質(zhì)方面，僅爐型加大爐箅做功增多這一大因素，就要求φ2800爐箅在材質(zhì)上有所改進和提高，而推廣初期配套的爐箅在選材上沒注意這一點。φ3000系列煤氣爐配用的爐箅，不論是扇形爐箅，還是塔形爐箅均采用鑄鋼材料。φ2800煤氣爐也已經(jīng)體現(xiàn)出大爐型特點，因此爐箅材質(zhì)必須改進。爐箅自身的強度和耐熱、抗裂能力需要提高。要使使用周期在正常使用條件下，等同于灰盤轉(zhuǎn)動部分的檢修周期。在選材方面設計生產(chǎn)單位已經(jīng)著手改進。
結(jié)語：對煤氣爐進行錐形化的改造，是煤化工行業(yè)的一種新生事物。是正在發(fā)展、也正在逐步完善和提高的一種技改形式。它的推廣和應用，已經(jīng)給各應用廠家不同程度的帶來了經(jīng)濟效益。人們對該技術(shù)認識和掌握程度加深以后，平衡配套的改進速度會進一步加快，系統(tǒng)的完善程度也將會加速提進升。錐形煤氣爐在節(jié)能降耗工作中的作用將進一步發(fā)揮。
