固定層煤氣爐應(yīng)向大型化發(fā)展

秦興亞(邳州市興亞爐箅有限公司 江蘇邳州221300)

固定層煤氣爐應(yīng)向大型化發(fā)展

秦興亞
(邳州市興亞爐箅有限公司 江蘇邳州221300)

近年來，隨著氣流床氣化爐的發(fā)展，給固定層煤氣爐的生存構(gòu)成極大的沖擊。1套300 kt/a合成氨裝置，僅需要1臺大型氣流床氣化爐；如果采用固定層煤氣爐，需要28臺Φ2 400 mm 煤氣爐、24臺Φ2 650 mm煤氣爐、20臺Φ2 800 mm煤氣爐、14臺Φ3 000 mm煤氣爐或9臺Φ3 000 mm煤氣爐。 固定層造氣爐制造行業(yè)要生存，就得走向大型化，新建或者搬遷化肥企業(yè)必須放棄Φ2 800 mm以下小煤氣爐，而采用Φ3 000 mm以上的煤氣爐。

國內(nèi)有些化肥企業(yè)因搬遷等原因需重新建1套煤氣系統(tǒng)，而煤氣爐選型是決定化肥企業(yè)命運和前途的大事；有些化肥企業(yè)由于選型不好，致使在其經(jīng)營中處于虧損的邊緣。煤氣爐先進性的標準為高產(chǎn)、低耗、爐況穩(wěn)定、操作性能好、運行周期長( 2～4年)。

1 爐箅是煤氣爐先進性的關(guān)鍵因素之一

幾種煤氣爐性能比較見表1。

國內(nèi)使用煤氣爐已有60多年的歷史，1970年前均使用小型爐 ，不成規(guī)模，無法配套；1970年至1990年的20年間均采用Φ2 260 mm煤氣爐，單爐產(chǎn)氣量僅有3 000 m3/h左右，其關(guān)鍵原因是爐箅性能較差，不能保證煤氣爐正常運行；1990年至2010年的20年間開發(fā)了4種固定層煤氣爐，即Φ2 400，Φ2 600，Φ2 800和Φ3 000 mm煤氣爐，且由于新型爐箅的不斷開發(fā)和研制，推動了煤氣爐向大型化發(fā)展。煤氣爐的性能優(yōu)劣主要因素之一是爐箅性能和質(zhì)量。邳州市興亞爐箅有限公司從20世紀90年代初起致力于爐箅的研發(fā)：1990年，研發(fā)了六層四邊低高度強破渣均風爐箅，與Φ2 400 mm 煤氣爐配套；1996年，研發(fā)六層六邊爐箅，與Φ2 650 mm煤氣爐配套；2003年，研發(fā)出七層六邊爐箅，與Φ2 800 mm煤氣爐配套；2008年，研發(fā)出八層六邊爐箅，與Φ3 000 mm 煤氣爐配套；2012年，研發(fā)Φ3 000 mm九層六邊爐箅，進一步提高了Φ3 000 mm煤氣爐的性能；2014年，又成功研制出十一層六邊爐箅，與Φ3 600 mm 煤氣爐配套。新型爐箅的不斷研發(fā)，推動了煤氣爐向大型化方向發(fā)展。

表1 幾種煤氣爐性能比較

1 煤氣爐選型的啟示

湖北三寧化工有限公司在2008年新建1套400 kt/a氨 、600 kt/a尿素裝置對煤氣爐選型時，如選用Φ2 800 mm煤氣爐需要28臺，而選用Φ3 000 mm 煤氣爐只要24臺。當時全國運行的Φ3 000 mm煤氣爐僅200多臺，且運行效果不佳，選用Φ3 000 mm煤氣爐十分冒險；但是Φ2 800 mm 煤氣爐全國已使用幾百臺，噸氨消耗原料煤量也較低。在這種情況下，該公司通過分析原Φ3 000 mm煤氣爐運行中存在的問題，找出了解決辦法，毅然選用了24臺Φ3 000 mm煤氣爐，運行效果十分理想，單爐產(chǎn)氣量可滿足生產(chǎn)合成氨70～75 t/d，噸氨消耗煤棒(入爐)<1.5 t。2013年又新增24臺Φ3 000 mm煤氣爐，使用新型爐箅后，單爐供氣產(chǎn)合成氨量提高至75～80 t/d，噸氨消耗煤棒下降10～30 kg。

2 煤氣爐選型中的教訓(xùn)

(1)江蘇某企業(yè)300 kt/a合成氨裝置新建20臺煤氣爐，仍選用Φ2 400 mm煤氣爐，而當時Φ2 800煤氣爐已經(jīng)推廣。理由是Φ2 400 mm煤氣爐在該企業(yè)運行狀況良好，3臺煤氣爐的產(chǎn)氣量可產(chǎn)合成氨量>190 t/d，噸氨消耗入爐標煤<1.05 t。20臺Φ2 400 mm煤氣爐投運后，單爐產(chǎn)氨<40 t/d，不能滿足生產(chǎn)的要求。其原因是沒有考慮多臺煤氣爐系統(tǒng)阻力，故逐步將Φ2 400 mm 煤氣爐改造成Φ2 800 mm煤氣爐。

(2)貴州某化肥企業(yè)合成氨裝置配套新建了20多臺Φ3 300 mm 煤氣爐，單爐供氣產(chǎn)氨量低于40 t/d，噸氨消耗煤棒(入爐)>1.6 t。誤認為煤氣爐爐膛直徑越大，單爐產(chǎn)氣量越高，卻忽視了爐箅、爐底盤、風機、管道、閥門的配套，造成煤氣爐產(chǎn)氣量低而消耗高。

(3)濟南、銀川、寶雞等地很多中氮企業(yè)新建合成氨裝置仍然選用Φ2 650 mm煤氣爐，當時此型煤氣爐雖然比Φ2 800 mm煤氣爐便于操作，但隨著Φ2 800 mm煤氣爐爐箅的不斷改進，性能也不斷提高，Φ2 650 mm煤氣爐性能明顯落后于Φ2 800 mm 煤氣爐，其單爐產(chǎn)氣量僅相當于Φ2 800 mm 煤氣爐的2/3。

(4)安徽某企業(yè)原采用了20臺Φ2 800 mm造氣爐，合成氨裝置產(chǎn)能為300 kt/a，現(xiàn)擬將裝置產(chǎn)氨能力擴大至450 kt/a。但由于沒有擴建煤氣爐位置，影響了企業(yè)的發(fā)展。如果當初采用14臺Φ3 000 mm煤氣爐，現(xiàn)在再增建6臺Φ3 000 mm煤氣爐，則裝置產(chǎn)氨能力可達500 kt/a。

4 小結(jié)

煤氣爐選型十分重要，煤氣爐選型趨勢是向大型化方向發(fā)展。目前，有些化肥企業(yè)已開始選用Φ3 000 mm 煤氣爐，如河南某化肥廠將10臺Φ2 800 mm 煤氣爐改造成Φ3 000 mm煤氣爐。有的化肥企業(yè)已決定選擇Φ3 600 mm煤氣爐進行富氧連續(xù)氣化工藝改造，如山西某煤集團在探討Φ4 000～Φ5 000 mm煤氣爐采用富氧連續(xù)氣化工藝可行性。從事煤氣化科研、設(shè)計、應(yīng)用人員都意識到煤氣爐必須向大型化發(fā)展，不僅要滿足當前生產(chǎn)需要，還應(yīng)考慮企業(yè)今后的發(fā)展。煤氣爐選型是決定企業(yè)命運的因素之一，必須認真對待，以實現(xiàn)高產(chǎn)低耗，把化肥企業(yè)做大做強。

2014- 03- 29)