造气炉炉箅的使用与改进

1、3m炉箅的使用与改进陆军安徽淮化集团有限公司炉箅在整个固定层煤气炉系统占着举足轻重的地位,是影响炉内工况好坏的主要因素之一,是影响煤气炉发气量的关键设备。炉箅的形状,一般根据炉型而定。国内固定层煤气炉除3.6m炉采用分散吹风的多边形炉箅外,大都采用塔形及伞形两种。炉箅不但要具有均匀分布气化剂作用,且还要承担高性能承渣、排渣、降渣及破渣任务。衡量炉箅性能优劣的标准,一般以负荷的可操作性、带出物的多少及灰渣含碳量为准。鉴于淮化煤气炉多数具有富氧间歇两用性,且气化原料具有多变性,因此煤气炉炉箅专用性开发及节能型设计日益受到重视,笔者结合我厂已使用炉箅的运行状况,分别对此加以说明。2.745m炉塔型炉

2、箅系上世纪三十年代引进沿用至今,目前国内仅有五十余台在使用,我厂占三台(1#、2#、3#炉。此炉箅在结构上基本无太大改进,整体呈35圆台状,结构上具有一定的先进性和合理性(剖面为准抛物线,表现为布风较均匀,带出物少,经过几十年众多厂家生产实践表明,该炉箅基本上能满足工业生产要求。由于它的结构属塔型正心炉箅,本身搅渣能力较弱,主要依靠灰盘上灰筋的末端与夹套锅炉下沿内壁三层棱形加强板之间的挤压来破渣。另外,使用自动加焦机后在高负荷生产时,外环区通风不足,内环区及中心区通风过量,高负荷生产难以形成理想的气化层,但该型号炉箅在小籽原料气化上具有无可比拟的优越性,因此,我厂仍保留三台煤气炉用于劣质原料气

3、化。首台3m炉箅使用在1991年投运的9#煤气炉上,系八十年代初清华大学化工系开发的一种LZ型系列炉箅,该炉箅高度低于1.6m,有利于气化的建成和稳定,并能保持气化层有足够的厚度,对建立整个燃料层总高度有较大的好处,内通风面积为0.9m2,基本满足3m炉风量要求。首次在大风帽上增设二道螺旋搅渣筋,B、C、D、E每层各有四道螺旋筋,均为连续性结构。均布型炉箅是八十年代由华东化工学院和上海化工设计院会同资江氮肥厂联合开发的一种炉箅,该炉箅设计有布气环隙结构,达到均匀布风目的。采用改变排渣筋的数量和角度设计,使炭层沿截面均匀下移。采取降低炉箅局部阻力设计,增加通风能力。炉箅底层采用圆形锥面,转动时依

4、靠与锅底剪切和挤压达到排渣目的。DL型炉箅是近年来中小氮肥企业广泛使用的一种炉箅。整个炉箅有21条破搅渣筋,破渣能力强,炉箅高1.55m。DL型炉箅特别强调内外风道及上、下层重叠设计合理,采用布风新理论适用于强化生产,所以其布风均匀,下吹带出物少。六边形底座强度高,材质抗裂,耐磨性能好,使用寿命长。我车间9#、5#及4#炉陆续使用了此种炉箅,效果各不相同。我厂以往使用各类型的3m炉箅均为通用型炉箅,炉箅设计、制造厂家都说自己的炉箅布风合理,但从实际运行效果看,结果并不十分满意。这是由于我车间气化炉大多具有富氧、间歇两用性,加上各企业所使用的炉型、原料的种类和性质、粒度、加煤方式、风机的压力不同

5、,炉箅使用效果与广告宣传相差甚远,突出表现在以下几个方面:1外环区风量不足,布风不均。炉箅作为煤气炉关键部件之一,它承担着均匀分布气化剂、支撑料层作用。从3m炉使用过的几种炉箅看,不同程度地存在着布风不合理现象。通常我们把煤气炉炉膛截面按位置分为外环区、过渡区和中心区,其中心及过渡区占炉膛截面(容积的比例约35%,且前几种3m炉箅中心及过渡区的实际平均通风量都略显过量。3m炉在炉底未彻底改造前,中心风道直径在780mm左右,吹风时中心管内空气流速均高于20m/s以上,以如此高的风速进炉底及炉箅,A、B、C层会有充足的风量和风速。而炉内绝大多数有效炭层在D、E层所在的外环区,其热量由炉箅D、E层

6、的通风量来提供,由于外环区吹风阻力大,这就需要更大的风压和风量来保证,但显然外环区吹风时间和空气速度远比中心区及过渡区少而小,即外环区吹风强度严重不足。设计者只好采取压上即控制上部风道的办法加大外环区风量,其结果降低了整个炉箅的吹风效率。气化生产过程中,炭层内流通阻力不均,造成气化剂气流分布不均,再加上自动加焦机投入使用后对炭层高度的要求,极易造成炭层吹翻吹凹,操作难以稳定。为了使中心区不结疤块及避免炭层吹翻,工艺上只好采用降低风量及提高炭层操作,结果导致外环区气化燃烧不完全,灰渣含碳量偏高,底部流炭现象也时有发生,严重制约了3m炉生产能力的发挥。2炉箅易堵塞及下吹带出物多。3m炉箅在使用一段

7、时间后,下二层不同程度地存在堵塞现象,严重时曾完全堵死,炉箅各风道也出现变形现象。究其原因:其一,底层过大的旋转半径在炉箅顺时针旋转过程中,灰渣块在锅壁反推下向炉箅中心处聚集,由于内通道高凸台的阻挡,除部分进入炉底中心管外,其余都在炉箅风道内堆集造成下二层堵塞;其原因之二,炉箅各层螺旋搅渣筋为连续性结构,各层之间无断点,炉箅在旋转时,灰渣在螺旋筋的阻挡下被挤入炉箅内;其原因之三,均布型炉箅C、D、E层均为多瓣结构,随着使用时间的增长,各层间隙越来越大,这不但影响气化剂分布,而且也增加炉下带出物并加速下吹煤气管线管道磨损。3炉箅松、破渣功能有待改进。早年的炉箅,其灰耙直接固定在灰盘上,以UGI2

8、.745m宝塔炉箅为代表。之后LZ系列、均布型炉箅相继问世,其特征之一是灰耙由下向上逐步分布在炉箅的各层面上,连A层也安置了灰筋,其圆顶也做成不规则的偏心顶。邳州秦氏DL型炉箅在此基础上又作了进一步发挥:每层灰筋末端高度增加,各层间增设支撑点以防层间变形,炉箅改六边形边沿并加下垂凸沿等。以上炉箅由于E层边缘与夾套内壁间隙在0.150.35m,破渣仅靠E层下折边完成,大块托空及大块浮于帽顶现象经常发生。另一方面,炉箅正体坡度不大,排灰角度小,灰渣自降能力差,生成的灰渣全靠炉条机高速运转机械排出,增加机械磨损和动力消耗,实际运行中炉条机转速都在900转/分以上,炉下传动设备磨损相当严重。据与其他企

9、业同行交流,一个布风良好、破排渣性能优良的3m炉箅,在同样负荷条件下,其炉条机运行转速仅为350600转/分,大大降低了无效电能的消耗,在炉箅转速减少40%情况下,炉条机电流与目前持平,这对保护炉下传动设备相当有利。 煤气炉炉箅性能的好坏,直接影响着煤气炉的制气上海东景公司3m炉箅的使用与改进 7-6 效率和煤气质量。一个好的炉箅在保证足够的送风面积 前提下，首先要求布风均匀，气化层集中，以减少炉内 结大块和局部吹翻的几率，同时还必须具备相应的破、 排渣能力，减少下吹带出物，避免层间堵塞，以提高煤 考： 排渣要求的前提下，炉箅高度在 1.51.6m 之间为宜。 气炉设备运转率。为此，笔者给出下

10、列改进意见以供参 1）就目前夹套高度而言，炉箅在满足排灰和下部破 2） 中心区通风量应控制在 5%以内， 结构上应增加一 些通风阻力，将外环区平均通风量设置得更大些，结构 上应减少一些通风阻力，以克服燃料透气性及夹套锅炉 气化剂。 冷壁效应等不利因素的影响，使外环区能分布足够多的 3）炉箅各层的螺旋筋与通风口上折边之间应断开， 两者之间留有空隙，这不仅增加通风面积，且当炉箅旋 转时给灰渣运动留出一通路，使其不致因受阻而被挤入 炉箅内。各层螺旋筋应交错排列并适当增加其高度，以 量可拆卸的破渣刀以增加破渣能力。 增强料层的蠕动效果。条件允许时，炉箅上还可设置适 4）设置适当阻力有利于气化剂分布，且减小下吹带 出物：各层炉箅需要一定的重叠长度，让下吹气体经过 一定转折，将夹带的大颗粒惯性分离。增加通风面积， 不低于 1.0m 。 2 降低下吹气体流速，减少颗粒夹带，炉箅内通风面积应 5）炉箅底层直径控制在 2.5m 以内，块状大渣可以 上海东景公司3m炉箅的使用与改进 7-7 从炉箅与夹套之间间隙处落入，从最窄处挤出而破碎。 6）炉箅各层除采用螺栓连接外，另外可参考增加数 量不等的筋来