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造氣爐機電一體化不停爐下灰及自動連續下灰技術

作者/來源：   日期： 2012-03-18   點擊率：10349

    在我國中小化肥廠現有造氣爐的格局中，采用固定床煤氣發生爐的廠家還是占據了大多數，每個廠家造氣爐臺數都在十幾到幾十臺不等。隨著市場上優質塊煤供應的日益緊張，化肥企業造氣爐改燒型煤或劣質煤已成必然，而采用型煤或劣質煤制氣一是造氣爐的產氣量會明顯降低，二是下灰量及下灰次數有所增加，停爐下灰的弊端就明顯暴露出來。主要表現在以下幾方面：
    ①、傳統的間歇固定床造氣爐生產過程中下灰必然要停爐，每次停爐下灰平均2-3分鐘，1天停爐約45分鐘，影響有效生產時間，降低了造氣爐產能。
    ②、停爐下灰前、后均要采取必要安全階段造成的浪費（如：停爐要選擇吹風階段10-15秒，開爐要先做8-10秒二上吹等）。這樣一來就打亂了原來正常的氣化條件，弱化了氣化強度，在重新建立氣化強度的過程中，產氣量、氣體質量及煤氣發生爐工藝狀況都會出現較為明顯的變化，影響了造氣爐的氣化強度。
    ③、下灰完成后，開爐時程控機需按照安全程序先執行一段二上吹，然后進入吹風排隊等待再轉入正常運行程序，影響有效生產時間，降低了造氣爐產能。
    隨著間歇氣化、間歇式富氧氣化及連續富氧氣化等新工藝的推廣應用，資源緊張的形勢下劣質原料替代優質原料造成下灰量增加等因素，原有停爐下灰模式的弊端逐漸顯現出來，為了解決上述問題，化肥企業對于造氣爐不停爐下灰的需要也越來越強烈，同時也對不停爐下灰技術提出密封可靠、智能化控制、運行安全等基本的要求。因此，應用安全可靠的不停爐下灰裝置，挖掘造氣爐的生產潛力、完善造氣系統優化控制功能，提高原料的有效利用率已成為當務之急。機電一體化不停爐下灰裝置經使用后證明，采用型煤或劣質煤原料制氣的造氣爐，可提高單爐發氣量8%以上，可降低原料煤消耗3%以上。
    1、幾種造氣爐不停爐下灰裝置運行情況比較
    （1）、U型管液壓排灰裝置：
    U型管液壓排灰裝置是將破碎了的灰渣加入水冷卻后，利用油壓缸的往復運動的推力和容積空間將灰渣從U型管內擠出。適應于燒腐殖酸煤棒相對松散的造氣爐灰渣，實現連續排灰的功能。
    A、優點：解決了下灰的密封的問題；
    B、缺點：在進入U型管前需將爐渣破碎，排灰后無法辨別出灰渣原形，不利于根據爐渣形狀判斷爐內反應狀況；設備投資大及運行費用高，需將兩灰渣箱合并為一接至U型管排灰裝置，這樣對判斷爐況、反應溫度、蒸汽量大小等問題等判別起來麻煩了許多。設備一次性投資大、破渣機及U型管運行周期短，需要較大功率的油泵做為動力，運行費用高；如果用于硬度高的劣質塊煤灰渣，會加快破渣機及U型管摩擦損壞速度，運行費用將會更高，對一樓廠房高度要在6米以上，并且具備皮帶輸灰裝置的條件。
    （2）、撈渣機結構下灰裝置：
    A、優點：解決了下灰的密封的問題；
    B、缺點：刮板式撈渣機需刮板不間斷連續運行，一旦停機時間過長，就會引起灰渣沉積，導致電機超載、拉不動，需將灰渣清除后才能重新啟動，由此會影響生產還會造成故障率增高；此種下灰形式需在爐子下面挖掘深坑，必須形成足夠高度的水封。要求一樓廠房安裝高度較高，占地面積較大，并且具備皮帶輸灰裝置的條件，尤其在北方冬季氣溫低時根本無法運行。
    （3）、圓盤閥結構下灰裝置：
曾經有部分廠家試用過，但是因為制造的圓盤閥密封性及使用壽命無法滿足現場要求，使用很短周期就被迫拆除報廢。目前這種圓盤閥結構形式存在的問題是內、外泄漏、相關部件使用壽命短暫及安全性不能得到有效保證；再就是安裝距離太高，一般廠家安裝高度受限。
    （4）、上開式座板閥結構下灰裝置：
    A、優點：作用力直接、密封性好、結構簡單實用。
    B、缺點：初次安裝時工作量較大。
    上開式座板閥結構下灰裝置，也就是在原有灰渣箱與爐底間增加一道閥門，在不影響現有下灰習慣的前提下，實現不停爐下灰的目的。此閥門安裝高度在60mm和200mm尺寸下可選，除了具備密封性能好、使用壽命長的特點外，還具備自動控制、檢測、置換功能，能夠在既不停爐，又不停爐條機的工況下實現下灰的目的，安全性措施也得到保障。由我公司自主研發的不停爐下灰控制裝置，現已在山東瑞星、福建三明、湖北新洋豐、潛江華潤、安陽化學、河南舞陽金大地化工、蘭花清潔能源等單位得到大面積推廣使用，應用效果十分明顯。
    （5）、插板閥結構下灰裝置：
    A、優點：安裝簡便、密封性好、有效通徑大（DN500-600mm），尤其適應于劣質煤和型煤制氣、爐子負荷重、渣塊大的廠家，幾乎適應所有爐型的安裝，運行費用低廉。
    B、缺點：暫沒有發現。
    插板閥結構下灰裝置，也就是在原有灰渣箱與爐底間增加一道閥門，在不影響現有下灰習慣的前提下，實現不停爐下灰的目的。此閥門安裝高度在300mm和350mm兩種尺寸可選，除了具備密封性能好、使用壽命長的特點外，還具備自動控制、檢測、置換功能，能夠在既不停爐，又不停爐條機的工況下實現下灰的目的，安全性措施也得到保障。由我公司自主研發的插板閥結構不停爐下灰控制裝置，現已在陽煤集團中冀正元化工、湖北鄂西金源化工、中化平原、浙江晉巨化工、晉豐煤高平等單位得到使用，應用效果十分明顯�，F還有很多廠家已與我公司簽訂了供貨合同或安裝制作中，產品供不應求。
    2、自動連續下灰裝置
    現有大部分化肥企業將供煤系統改為皮帶機自動輸送，也有部分廠家把造氣爐下灰的灰渣也加設了皮帶裝置實現遠程輸送。
    現有灰渣箱圓門無論從密封形式還是傳動部位的設計，是不能進行頻繁開關動作的，要想實現自動連續下灰需將原有灰渣箱圓門進行改造。          
    自動連續下灰裝置是在無人值守的情況下，每n個循環(根據現場情況可自由設定)自動下灰一次。下灰時將上灰門自動關閉，灰渣箱圓門自動打開將灰渣箱內灰渣排到爐子下面的容渣倉里，再自動（或由人工）定時開啟皮帶機將容渣倉里灰渣輸送到運渣車或遠程輸送到灰渣場。每臺爐子設置兩個容渣倉是為了便于操作人員觀察到造氣爐的排渣情況，能夠及時掌握爐內工況。