目前,固定床間歇?dú)饣簹鉅t技術(shù)改造氣氛十分活躍。成功的技術(shù)改造與勞而無功甚至是效果適得其反的技術(shù)改造交織混雜,構(gòu)成一個(gè)紛紛繞繞、令人眼花繚亂的局面。怎樣才能用一雙慧眼,看透這雜亂無章的技術(shù)改造,使企業(yè)少走彎路,以最短的時(shí)間取得最好的效益?我們必須對(duì)幾種煤氣爐從基本結(jié)構(gòu)和工藝進(jìn)行綜合對(duì)比分析。
我國固定床間歇?dú)饣簹鉅t的爐型很多;Φ1980、Φ2260、Φ2400、Φ2610、Φ2650、Φ2800、Φ2740、Φ3000、Φ3200、Φ3300、Φ3600、Φ3800 mm等等,但是基本爐型只有3種:即Φ1980、Φ2745、Φ3600,mm,其他爐型都是從這3種基本爐型改造派生的。
1.從爐膛直徑與灰盤直徑的結(jié)構(gòu)關(guān)系看工藝操作:
Φ1980mm煤氣爐的灰盤直徑為 2820mm,兩者的關(guān)系:(2820-1980)÷2=420mm,Φ2740mm煤氣爐的灰盤直徑為Φ3520mm, 兩者的關(guān)系:(3520-2740)÷2=390mm,Φ3600mm煤氣爐的灰盤直徑為Φ4440mm, 兩者的關(guān)系:(4440-3600)÷2=420mm,為什么幾種煤氣爐的灰盤比爐膛一邊都多出了400mm?
這是因?yàn)閹追N煤氣爐的物料、工藝原理、氣化中產(chǎn)生的灰渣程度基本是相同的,排灰口按300mm設(shè)計(jì)可以滿足生產(chǎn)。根據(jù)物料灰碴的“堆積安息角”35°角的要求,灰盤應(yīng)比爐膛一邊寬出400mm,左右。
可以清楚的看出;幾種基本爐型原始設(shè)計(jì)是科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)。但是,隨著時(shí)間的的推移,幾鐘基本爐型在生產(chǎn)實(shí)踐中進(jìn)行了技術(shù)改造。
Φ1980mm的煤氣爐擴(kuò)大爐膛,擴(kuò)至Φ2260、Φ2400、Φ2610、Φ2650mm,直至擴(kuò)至Φ2800mm。因?yàn)樵跀U(kuò)徑中,灰盤、爐底沒有加大。為了防止流炭、垮炭的現(xiàn)象發(fā)生,就出現(xiàn)“梯形破渣條”、“防流板”、“假灰盤”等相應(yīng)的技術(shù)改造。
在Φ1980mm,煤氣爐派生的煤氣爐中,因?yàn)闋t膛一而再、再而三的擴(kuò)大,灰盤一直延用Φ2820mm的,破壞了“灰渣堆積安息角”,所以在工藝操作中,為了防止“流炭”、“垮炭”現(xiàn)象的產(chǎn)生,逐步使工藝操作向爐下溫度高,增加灰碴和下部炭層的粘度,使物料相互粘結(jié)、支承,最大限度的減少流動(dòng)性。這就形成了小煤氣爐的操作特點(diǎn):爐下溫度高,爐上溫度低。這種操作的優(yōu)點(diǎn)是:灰碴成渣率高,返焦率低,煤氣爐的氣化強(qiáng)度高,這也是多年以來,“小氮”爐氣化強(qiáng)度高,消耗低的重要原因。
這種工藝操作的負(fù)面影響,造成爐箅、爐底轉(zhuǎn)動(dòng)裝置在較高的溫度下運(yùn)行,大修周期較短,一般在1年以內(nèi)。
Φ2740mm的煤氣爐也進(jìn)行了爐膛擴(kuò)徑的改造。但是,它走的路與Φ1980mm煤氣爐擴(kuò)徑改造完全不同。
Φ2740mm的煤氣爐的擴(kuò)徑,同樣也破壞了“灰碴堆積安息角”造成“流炭”、“垮炭”。解決這一問題,是采用降低排灰口高度和增加“假灰盤”的方法。結(jié)果防止了“流炭”“垮炭”,F(xiàn)象,但犧牲了煤氣爐的高強(qiáng)度生產(chǎn)。在中低負(fù)荷生產(chǎn)情況下,實(shí)現(xiàn)了低水平的平衡。
中氮廠的Φ3000、Φ3200、Φ3300煤氣爐排灰口高度設(shè)計(jì)為240~280mm,比原Φ2740mm的煤氣爐的原設(shè)計(jì)300mm降低了20~60mm,排灰口的寬度僅為760mm,灰犁占去三分之一,有效寬度僅為Φ2600mm煤氣爐的二分之一。
為了適應(yīng)上述技術(shù)改造,工藝操作只好采取了開太平爐的方法。一次風(fēng)量偏低,吹風(fēng)強(qiáng)度一般在3200m³/m²·h左右,灰渣偏碎,Φ200mm左右的灰碴便少,反焦率偏高。同為擴(kuò)徑改造,處理的問題方法不同,產(chǎn)生的效果也南轅北轍。
2.從煤氣爐的高徑比看工藝操作:
Φ2650mm煤氣爐爐體一般為5600~6000mm,高徑比為2.2.:1。
Φ3000mm煤氣爐爐體一般為5445mm,高徑比為1.8:1
Φ3600煤氣爐爐體一般為6225mm為1.73:1
因?yàn)楦邚奖鹊牟町,煤氣爐選配鼓風(fēng)機(jī)存在差異。
Φ2650mm系列煤氣爐選擇風(fēng)機(jī)為D600型,吹風(fēng)配風(fēng)為6780m³/m²·h;
Φ3000mm系列煤氣爐選擇風(fēng)機(jī)為D700型,吹風(fēng)配風(fēng)為6000m³/m²·h;
Φ3600mm系列煤氣爐選擇風(fēng)機(jī)為D1100型,吹風(fēng)配風(fēng)為6600m³/m²·h;
很明顯,Φ2650mm系列煤氣爐配風(fēng)強(qiáng)度高于其他兩種爐型,并且其鼓風(fēng)機(jī)壓頭也高于其他爐型。在實(shí)際生產(chǎn)中,由于上述條件的差異,造成煤氣爐吹強(qiáng)度差別很大。Φ2650系列煤氣爐吹風(fēng)強(qiáng)度一般在4520 m³/m²·h左右,Φ3000mm系列煤氣爐吹風(fēng)強(qiáng)度一般在3800 m³/m²·h左右,Φ3600煤氣爐吹風(fēng)強(qiáng)度一般在4300 m³/m²·h左右。
吹風(fēng)是氣化和動(dòng)力和基礎(chǔ),很明顯Φ
Φ3600mm煤氣爐有一部分爐膛結(jié)構(gòu)屬于“穹頂”結(jié)構(gòu),吹風(fēng)氣流在爐膛上部得不到很好的緩沖和沉降帶出物,吹風(fēng)強(qiáng)度也明顯低于其它爐型。近年來,一部分人錯(cuò)誤的認(rèn)為:燒劣質(zhì)燃料、燒型煤,容易吹翻不適合采用高風(fēng)壓大流量的風(fēng)機(jī)。
眾所周知,劣質(zhì)原料,以及型煤,重要的特征就是發(fā)熱降低,灰熔點(diǎn)低。在這種情況下,要高強(qiáng)度生產(chǎn),必須提高氣化效率。因此,必須提高有效炭層,增加炭層蓄熱量,這就要求風(fēng)機(jī)的壓力和流量要提高,同時(shí)煤氣爐的高徑比要達(dá)到2:1以上。
特別是在燒型煤的情況下,型煤易燃、空隙率高、通風(fēng)良好、更適宜高炭層,大風(fēng)量操作。新型煤氣爐燒型煤,一次風(fēng)量高于燒塊煤,就是顯明的例證。
3.煤氣爐夾套鍋爐與工藝分析:
煤氣爐的夾套鍋爐主要作用是,防止炭層中高溫氣化層物料掛壁。但是,近年來一些煤氣爐的技術(shù)改造似乎忘記了夾套最初的任務(wù),把夾套當(dāng)成了以多產(chǎn)蒸汽為主要任務(wù)的蒸汽鍋爐。
如不切實(shí)際的把夾套鍋爐高度無限提高,甚至達(dá)到“全夾套”的地步。
煤氣爐的生產(chǎn)是一個(gè)能量的轉(zhuǎn)化過程。能量守恒定律是基本的科學(xué)規(guī)律。有限的能量,最大限度的用于氣化反應(yīng),這是根本目的。
過高的夾套鍋爐,甚至是“全夾套”鍋爐,不可避免的把一部分熱量用于產(chǎn)蒸汽而不是產(chǎn)煤氣,特別是在下吹階段,蒸汽充滿了爐膛上部空層,本來應(yīng)該在這一區(qū)間提高蒸汽溫度,以利于氣化效率的提高,由于夾套鍋爐過高,蒸汽溫度不但沒有提高,反而下降。(因?yàn)閵A套溫度低于入爐蒸汽溫度)。勢(shì)必造成下吹階段氣化效率降低,影響煤氣產(chǎn)量和質(zhì)量。