小氮肥厂是消耗白煤的大户,八十年代一些化肥厂曾经提出口号:“不惜血本买好煤”。二十年以来优质白煤越来越少,价格越来越高,已经高到小氮肥难以承受的地步,而且资源枯竭。小氮肥要生存、要发展必须采用劣煤原料,否则无法生存。
从上世纪九十年代以来,小氮肥经过多次重组淘汰了一些效益差消耗高的企业,从1000多家到现在剩下500多家,而且还要淘汰一批。在淘汰重组过程中,一些小化肥厂不断改变原料路线,从优质块煤改烧小粒煤,有的采用粉煤制型煤,也有的采用贵州煤、宁夏煤以及各地产的劣质煤。有的厂家摸索出一套适合自己的原料路线,不但生存下来,而且发展壮大起来。如湖北枝江三宁化工公司烧型煤吨氨消耗从1.6吨降到1.4吨以下。ф2600煤气炉单炉产氨52吨,ф2800单炉产氨60多吨,年产氨从几万吨发展到十几万吨,现在正筹建30万吨合成氨项目。煤气炉的原料变了,作为煤气炉的心脏——炉箅必须改进,以适应煤种的变化,才能促进氮肥事业的持续发展。
1.炉箅现状:
目前炉箅现状良莠不齐,相差很大。仿制的多,自己开发研制的少;通用型多,专用型少。大多数适合烧块煤,针对于烧型煤、小粒煤、兰炭、焦炭的专用炉箅少,致使将这些原料烧的很好的就更少。其原因是很多厂家无研发能力,他们不能从炉箅整体外形结构、不能根据原料、设备变化进行设计布风,所以生产不出性能先进的炉箅。只有少数性能先进的专用炉箅能创造出很高的效益。如湖北当阳化肥厂烧煤棒,安徽宿州化肥厂烧小粒煤,张家口双环化肥厂烧兰炭都取得了成功。
2.新型专用炉箅的特点:
2.1.根据煤种、煤质、风机能力和单炉生产任务来计算应有的产气量,根据产气量计算需要的风量,设计通风面积。我们将入炉原料分为如下几个档次:①优质块煤(山西)、②普通块煤(贵州、宁夏)、③小粒煤、④型煤、⑤兰炭、⑥焦炭。
根据单炉生产任务决定的产气量来设计合理的通风面积,特殊时还要结合各厂的设备状况和工人的操作水平进行增加或减少。如湖北省枝江化肥厂烧煤棒,由于单炉生产任务重,选择使用炉箅的通风面积远远大于一般炉箅的通风面积,通风面积属于特大型。
2.2.根据煤炭粒度,堆积密实度来计算布风。入炉原料有各自不同的堆积密实度,例如块煤、小粒煤、煤棒、煤球、焦炭,其堆积密实度和通风性相差很大,因此不能使用同一种布风特点的炉箅。
2.3.根据不同煤种的灰份含量和灰份性质,设计出旋转直径大小不同的炉箅。如小粒煤、煤球需旋转直径大的炉箅防止塌炭。焦炭和灰份大的块煤要用旋转直径小的炉箅利于排渣。总之专用炉箅开发是个复杂的过程,必须根据各厂不同的工况,如果对各厂的工况了解不透,或者炉箅设计与实际工况结合不好,设计出的专用炉箅就不可能一步到位。专用炉箅性能要设计好与使用煤的特点结合还有一个过程,但这个过程必须进行下去,才能取得好的效果。
3.更新炉箅材质:
用铸钢代替铸铁是炉箅材质的一次革命。小氮肥厂2m系列炉箅过去都采用铸铁材质,为什么呢?经过调研得知,过去2m系列炉箅都是小炉箅,1990年ф2260炉箅,1990~1996年是ф2400炉箅,1996~2003年是ф2600炉箅,2003年之后大部分是ф2600炉箅,少部分是ф2800炉箅。这种小炉箅转动直径小,磨损量小,炉箅小不易裂。所以能基本满足生产要求。更重要的是因为它价格便宜,所以被普遍采用。
为什么3m系列炉箅材质都是铸钢的,我们请教造气专家李永恒高工,他介绍说,原来使用铸铁炉箅一是易裂,二是不耐磨,因为它寿命短,所以被淘汰。选用铸钢炉箅,不易裂又耐磨,一般寿命两年左右,所以3m系列炉箅材质都是铸钢的。2m系列煤气炉的不断扩大改进,为小氮肥厂发展壮大作出贡献,而小氮肥的强大又为煤气炉的更新换代提供有力的支持。各小氮肥厂有势力“脱下草鞋换皮鞋”,放弃铸铁炉箅采用铸钢炉箅。
目前,小氮肥厂已不是原来意义上的小氮肥厂,从几台炉发展到几十台炉,例如山东寿光联盟化肥厂已经是80多台煤气炉,山东平原德齐龙化肥厂已扩建到70多台煤气炉。氮肥厂煤气炉多了检修任务重了,如何延长运行周期,降低维修工作量,成了各化肥主要议题。目前采用铸钢炉箅是延长运行周期,降低维修工作量的最好办法。
4.铸钢炉箅优点:
3.1.铸钢抗拉强度大,温度剧变不产生裂纹。
3.2.耐磨性好,铸钢耐磨性高于铸铁的一倍。
3.3.铸钢炉箅可气割、焊接,使用一般时间后,可以修补继续使用。
5.新型炉箅—抛物线型炉箅:
现在使用的炉箅从清华大学
这一问题,锦西化机杨伟高工早已发现并作出深刻解释,但一直未引起人们重视,杨伟高工提出抛物线形炉箅,这种炉箅外形与气化层铁锅形比较相符。因此,有利炉内气化,2006年我们兴亚公司开始研制新型抛物线型炉箅,试制后送到厂家试用。试后总结出几条优点:
5.1.上行温度比锥形炉箅低30~
5.2.炉况稳,2007年8月份阴雨不断,使用厂家煤炭入炉水分大,使用锥形炉箅的炉况波动大,中间吹翻结疤。而使用抛物线新型炉箅的炉况稳定,下灰质量好。
5.3.炉箅一、二层不深入气化层,因此不易烧坏。
5.4.上、下层重叠多,因此煤气炉下行带出物少。
6.专用炉箅规格型号:
6.1.按煤种、煤质分:优质块煤、普通块煤、小粒、煤棒、焦煤、半焦(兰炭)。
6.2.按炉箅高度分:低高度、中高度、高高度。
6.3.按旋转直径分:如ф2600炉箅,有小直径、有大直径之分。
6.4.特殊要求的专用炉箅:⑴例如:枝江三宁公司烧煤棒要求大通风面积,使用炉箅的通风面积远大于一般厂家的要求。⑵有的厂家原料灰份大,排渣困难要求扩大排灰面积。⑶有的厂家原料煤易粉化,或形不成渣层,有大量带出物,要求降低带出物等,这些要求兴亚炉箅有限公司均予以满足。
炉箅的改进是在生产实践中不断发现问题,不断的认识,并不断改进的。每一次微小进步都给造气节能降耗带来新的效益。同样抛物线炉箅将为化肥工业做出新的贡献,他也必将成为今后炉箅的主导产品,必将会逐渐占据炉箅整个市场。