常压固定床造气的应用与展望(2)

时间:2025-07-11

套的高径比。过低,夹套易挂壁,一般半水夹套高径比为1∶1。煤气炉整体高径比块煤为2∶1;型煤2.2∶1。

(7)炉箅 随着高径比的提高,炉箅过低也不适应,应采用多层多边的,布风均匀合理,破渣排渣能力强,适当增加高度,即炉箅自然的倾斜角大,有利于排渣畅通,同时适当加大炉箅底座6个大角,使与灰犁尺寸匹配,保证气化的灰渣落在灰盘上通过炉条机转动能及时排出。再次衍生的灰渣有立足之地,实现新陈代谢,不滞流灰渣,减少炉条机做无用功。

(8)灰渣的排放 形成的灰渣在排灰口能否及时排出,根据不同的煤种设立排灰口的安息角角度。无论设计内防或外流,安息角设计为35~40°为最佳。

(9)加焦(煤)的方式 加焦(煤)由手动、半自动到自动加焦(煤),但实现不了煤的综合利用和显热的综合利用,只是减少了工人的劳动强度。最优的造气加焦(煤)实现了自循环,当上行温度低,显热很难回收。对半自动加焦(煤),可以提前把煤送入造气炉内,利用吹风和上吹制气的显热逐步加热料层,即使下吹(过热蒸汽180~230℃)制气也能加热料层,提前慢加热和干馏,热稳定性得到提高,减少热损失,实现煤的自产自用,减少用显热自产蒸汽的过程。因此提高高径比,加长布料长度,把煤放在布料器中提前慢加热(对一些劣质煤更有利),这样同时缩小了空程死空间,有利于间歇制气转换时间,是目前小型炉最佳的加焦(煤)方式。故此河南新乡心连心化工厂近70台煤气发生炉均是半自动加焦(煤)。

(10)系统阻力 根据不同炉型、煤质,产成品及气量的要求,计算出切实可行的管道尺寸,应尽量减少管道弯头和避免远距离传送,减少水封装置,这样尽量减少系统阻力。

(11)控制系统 由单片机到PLC粗放型的控制系统已过时,应淘汰。随着DCS系统的应用,智能化、程控化、管理化得到广泛应用,发挥了很好的经济效益。

2.2 Ⅱ代炉

第二代煤气发生炉是在Ⅰ代的基础上发展演变而成的。结构是半夹套(外直内锥),水夹套截面积下大上小。其他部件及外静止设备的流程与Ⅰ代炉完全一样,锥型炉结构的主要特点是,煤气炉内下大上小,有利于介质流动;改造方便,节约工期和费用;有利于通风,便于提高炉温,增加产气量;蒸汽分解率高、气质好、煤耗低、返焦少。此炉型投放市场后,颇受小氮肥企业的青睐,纷纷改造或上马。改造上马初期运行稳定,有十分明显的效果。然而在运行一段时间后,出现了炉况不稳定,产气低、消耗高等问题,有时还需扒炉,新开起来的装置没有把真正的原因找出来,未能对症下药。笔者走访了不少用此炉型的用户,有类似的原因,有的把原因找准了,问题得到解决,恢复正常的使用。有的企业没有找准原因,问题仍得不到解决,炉况时好时孬。我认为是操作不稳定造成的,出现问题束手无策,无所适从。炉条机是调渣层厚薄的,不是调炉下温度高低的,炉下温度的高低主要通过上下蒸汽及时间来控制。用炉条机调节炉下温度,若加快转速,其结果是炉下温度在指标范围了,但没有渣层了,使炉下设备寿命短,影响炉况稳定。两排灰口由于没有灰渣层,极易塌炉、流生炭,从而使炉内“五层次”即灰渣层、氧化层、还原层、干馏层、干燥层“紊乱”,“层位交错”或称为“断层”。原有条不紊的五个层次彻底打乱不复存在了,只好减负荷,重新养炉,逐步恢复。由于塌炉、流生炭极易导致灰渣在灰盘二次燃烧,烧坏上灰仓,跑冒滴漏严重,污染环境;两排灰口烧坏、内外防流板或变形,影响正常的使用,使炉况很难稳定,轻者(下偏灰重者)两边均流生炭,炉况难以恢复正常,只好扒炉,修整防流装置,方能使炉子稳定正常运行。一些片法看法把这种现象归结为这种炉型结构不合理、不成功,是不恰如其分的判断,误导了新技术的推广利用。

2.3 Ⅲ代炉

Ⅲ代炉是吸收了Ⅰ、Ⅱ代煤气炉的精华和经典研制而成的。其结构是全水夹套,炉顶采用椭圆封头(夹层),有直筒和外直内锥两种结构形式。其他部件及外流程图与Ⅰ、Ⅱ代炉基本相似,除具有Ⅰ、Ⅱ代炉优点外还有以下特点:(1)煤种适应强、操作弹性大;(2)有利于高炭层操作;(3)蓄热效果好、产气量大、气质好;(4)消耗低、返焦少;(5)有效降低炉上温度、减少热损失,把吹风及上吹的显热首次回收,可降低吹风气及煤气的流速、减少带出物;(6)完全避免挂炉现象的发生;(7)蒸汽分解率高,降低了洗气塔负荷及循环水用量,也降低了煤气温度。关于上述优点笔者曾在小氮肥发表《复合炉锥形炉的浅析与应用》一文。因此近年来这种炉型得到数家企业的认可应用,发挥了很好的作用。一些中型氮肥厂把20世纪30年代从美国引进的UGI也进行改造,移植小氮肥经典改造流程,使UGI炉面目全新,美式的UGI也变成了中国式的煤气炉,运行稳定,效益显著。

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