78-炉箅-DF系列锥形炉配套炉箅的使用总结

DF系列锥形炉配套炉箅

的使用总结

张成胜、吕坤新、何树文

山东瑞星集团有限公司

我公司历经40年多的发展，如今已具备了80万t/a 氨醇、120万t/a尿素的生产能力。在近几年的发展过程中，不断摸索适合自己企业发展的路子，在原料结构方面不断探索，寻求生存和发展的空间，目前造气的原料以型煤为主，占总耗量的70%，山西块煤为辅，占总耗量的30%，在块煤耗量中小粒煤占70%。在这种原料结构下，通过努力，不断优化设备和工艺，烧型煤折算后的吨氨耗煤达到了1.15～1.20t，单炉日产氨50t左右，为度过2008～2009年的经济危机做出了贡献。

1 我们对炉箅的要求

2005年7月，我公司利用单炉大修的机会，在11#炉上最先应用了锥形水夹套，紧接着在新建的5#造气楼

15台炉上都选用了锥形水夹套。在造气炉夹套改进的同时，选择什么样的炉箅成为了主要课题，因为炉箅是煤气炉的核心部件，煤气炉发气量和消耗水平的高低，很大程度上取决于炉箅的好坏。在选择炉箅时，根据当时原料市场以及我厂实际情况，我们在炉箅选型上提出了以下几项要求：

1）由于原料市场决定所烧原料品种杂，粒度差别大，所选炉箅必须能够适应于各种原料，也就是说原料适应性强。

2）由于造气炉数量有限，须保证单炉产气量，要求布风合理，通风面积大，产气量高，返焦低，灰渣残炭含量低，以达到高产低耗的目的。

3）由于当时以烧劣质煤为主，炉箅排渣能力要强，需耐高温、抗磨损，使用周期要长。

4）带出物要少，以达到低耗的目的。

2 DF七层六边锥形炉配套炉箅特点

我们通过考察决定选用邳州东方DF七层六边锥形炉配套炉箅，该炉箅具备以下特点：

1）该炉箅根据“圆周内接多边形边数和多边形周长成正比”的原理，将煤气炉水夹套内的炉箅边数增加，按边数多少自上而下设计相应的螺旋筋线，并逐渐加高、加宽、上翘，其大角上的破渣筋条与水夹套内破渣圈形

成对应磨擦，使导入破渣区的疤块在最短时间内被挤碎而进入灰仓，排入灰斗，而最大旋转直径不变，从而增加了炉箅破渣排渣能力，增大了气化能力和吞吐量，使煤气炉发气量有明显提高。

2）根据炉箅的使用工作环境要求，采用新型耐热材质RTSi5为主要原料和锰铁、硅铁等辅料，通过科学配方进行高温熔合，达到了耐高温耐磨损的技术要求。

3）能根据不同厂家炉型及加煤方式，原料种类、粒度，炭层操作高度及温度调节范围的要求，控制炉箅总装配高度，使气化层、渣层有一合理高度，并达到气化均匀，炉温稳定，炉况更加易控制。

4）根据加煤量、蒸汽用量和通风情况，综合炉箅的耐压强度进行结构尺寸设计，其内外通道面积比为5/4，以降低炉内阻力。通风面积按炉箅层与层间内径最小垂直于气体流动方向的截面积计算。科学合理设计通道面积，使通风面积尽量达到最大值，这样既达到了布风均匀，不出现偏风，避免风洞挂炉，又达到了提高炉子发气量，增大了操作弹性。

5）炉箅层与层之间，除使用螺栓连接外，还设计有定位装置，并合理设计层与层之间的间隙和重叠距离，尽量加大夹角度数，以减少炉下带出物。

3 使用效果

从2006年4月我公司5#造气楼15台造气炉开车，至今先后烧过山西高平、晋城及长治块煤、兰炭、河北煤、腐植酸煤球、小粒煤、煤棒等原料，目前整个系统单烧煤棒。在这个过程中，我们与炉箅厂家及时沟通，针对不同时期的煤种情况及时对有关尺寸进行调整，以适应不同煤种的气化工艺要求。通过几年的使用，发现该炉箅能够实现炉况稳定和高负荷运行，表现出了其性能的优良、稳定和先进性，为我公司造气水平的提高奠定了基础。其优良的性能主要表现在以下几方面： 1）布风均匀，破渣性能好。所下的渣中，没有大的渣块，且细灰量不大，灰渣中成渣率高，且渣粒度均匀，渣的气孔率高，透气均匀。通风不均气化剂偏流是结大渣的主要原因，由于所烧原料粒度的不均，即便是在炉箅布风均匀的情况下，也会使炉内有局部过热，造成部分区域形成熔融状，而该炉箅所有破渣筋的上翘结构，使形成的大渣块落到灰层时得到搅动，随着炉箅的旋转不断被蠕动，使成型的熔渣在冷却前先行破碎。炉底灰道内的渣由于该炉箅底座六边形结构增强了炉箅对渣的推动力，使灰道内渣块能顺利排出。

2）带出物明显减少。由于该炉箅在内径圆处与外径圆处分别有向上和向下的折边，两层间形成了环形沉降区，当下吹时渣粒和粉尘大部分由气体带入沉降区，因外径折边的作用进入沉降区后渣粒因速度降低而沉降，

当转入上吹时，沉降颗粒被吹出，如此重复，避免了对箅板间隙的堵塞，使布风更加均匀。

3）煤种适应性强，5#造气楼投入运行以来，我们先后烧过高平煤、长治煤、河北煤及兰炭、宁夏煤等煤种，粒度也从8～13mm小粒到50～80mm中块不等，曾经掺烧过煤球，现在单烧煤棒，通过几年来的运行，该炉箅都能实现高产低耗的目的，单炉产氨量稳定在50t/d水平，没有出现偏流、局部结疤等现象，炭层下降均匀，燃烧完全，残炭含量低。

4）通风面积大，布风合理，能有效提高炉温，单炉产气量明显升高，特别是在烧煤棒时，我厂φ2610/φ2800锥形炉日产氨最高达到60t。

5）气体成分优良，烧型煤时CO2含量可控制在8.0%～8.6%。

6）使用寿命长，由于该炉箅材质选用合理，能达到耐高温、耐磨损，从而使其寿命延长，我公司部分炉子炉箅能够运行至18个月，一般能够保证在15个月以上。

2007年我公司新上6#造气楼9台造气炉又全部选用了该公司生产的烧煤棒专用炉箅。专用炉箅的设计，最关键的是布风设计是否合理。布风强度与煤种、粒径、炭层高度有很大的关系，布风强度的设计，要控制中心区风量和外环区的量，使之实现合理布风。炉箅设计中最难解决的是中风与边风，中风大了炉箅易结疤戴帽，

中风小了产气量就低；边风大了易挂炉，边风小了灰渣残碳就高。在同等燃料层高度的情况下，不同品种燃料的床层阻力是不一样的，型煤（如煤球、煤棒）的气孔率（16%～29%）比块煤的气孔率（0～5.5%）大，其床层阻力就低。同等燃料层高度，燃料粒径不同，其床层阻力也不一样。一般而言，粒度大的燃料其床层阻力就小。煤棒由于其堆密度小决定了其床层阻力低，同时由于煤棒流动性低，决定了其堆积形状与块煤差别大，特别是与小粒煤的差别更大。根据煤棒特有性质，该炉箅合理设计，使布风更加合理，在6#造气楼炉子中运行效果良好，φ2610/φ2800锥形炉单烧煤棒，单炉日产氨量稳定在52t，灰渣残碳在12%～15%，真正实现了高产低耗。

4 小结

通过我厂的使用，DF东方炉箅确实能够实现高产量，低消耗，下吹带出物少，残碳含量低，避免塌炭溜炉等，且煤种适应性强，使用寿命长。我公司在运行的47台炉都使用了该炉箅，且正在安装的14台煤气炉也选用了该种炉箅，现在正常情况下开40炉左右，日产总氨2050t，25炉单烧煤棒，15炉烧小粒，消耗在1.18t/tNH3（其中煤棒按0.816折算），该炉箅为我公司煤耗的降低作出了突出贡献。