造氣爐箅風(fēng)帽頂上端測(cè)溫試驗(yàn)取得成功

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1、造氣爐箅風(fēng)帽頂上端測(cè)溫試驗(yàn)取得成功一．前言中、小型化肥廠生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、低耗的關(guān)鍵首先在于搞好造氣這個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)。也就是說(shuō)造氣操作必須是高發(fā)氣量、高氣體質(zhì)量、低原料消耗、低蒸汽消耗。為了實(shí)現(xiàn)此目的，要求操作工人能夠準(zhǔn)確及時(shí)的判斷爐況，既要了解氣化層溫度水平，更要控制好氣化層上、下移動(dòng)的位置。然而，測(cè)定造氣爐氣化層溫度是一技術(shù)難題，準(zhǔn)確了解氣化層的位置也不容易，歷來(lái)是圈內(nèi)學(xué)者、工程技術(shù)人員、造氣操作行家們關(guān)注的課題，國(guó)內(nèi)科研院所的專家也在致力于這方面的技術(shù)研究。二．目前中小型氮肥廠造氣爐測(cè)溫狀況造氣工人在制氣時(shí)主要是參考爐頂、爐底、爐內(nèi)其它點(diǎn)溫度進(jìn)行操作控制。此外，還必須測(cè)定氣體

2、成份作參考，甚至有的廠還在延用探火棍和看爐的方法，間接了解爐內(nèi)溫度變化情況，以指導(dǎo)生產(chǎn)。在造氣爐生產(chǎn)運(yùn)行中，有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)爐頂、爐底溫度指標(biāo)稍有不正常，此時(shí)爐內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)結(jié)疤、偏爐、風(fēng)洞、吹翻甚至淌流等現(xiàn)象。在煤種變化頻繁時(shí)，操作一旦疏忽，造氣爐況便會(huì)產(chǎn)生異常，造成結(jié)疤、溜生炭、消耗高、產(chǎn)氣差。因此，造氣操作工人迫切需要知道爐內(nèi)氣化層溫度的變化情況，特別是氣化層位置上、下移動(dòng)狀況，指導(dǎo)正常生產(chǎn)操作。三．測(cè)溫裝置簡(jiǎn)介該裝置是由熱電偶、保護(hù)套管、連接爐箅轉(zhuǎn)動(dòng)的封閉套管、風(fēng)箱底雙套管密封裝置、兩套轉(zhuǎn)動(dòng)和兩套固定、尖端特殊材質(zhì)保護(hù)頭罩組成。目的是防止吹風(fēng)氣和上吹蒸汽等低溫氣體的影響，確保

3、只受氣化層出來(lái)的，下吹高溫煤氣的熱量傳導(dǎo)輸入和氣化層高溫的輻射熱影響，能穩(wěn)定指示氣化層位置的遠(yuǎn)近，確保灰渣層的厚度不大變動(dòng)。該裝置主要解決好以下三個(gè)問(wèn)題：1．密封問(wèn)題2．轉(zhuǎn)動(dòng)和非轉(zhuǎn)動(dòng)配合問(wèn)題3．材質(zhì)問(wèn)題四．選擇該區(qū)域?yàn)闇y(cè)溫點(diǎn)的依據(jù)為什么傳統(tǒng)設(shè)計(jì)不選在氣化層或風(fēng)帽頂上部呢？1．因?yàn)閭鹘y(tǒng)觀念，一是認(rèn)為此區(qū)域溫度太高，而且波動(dòng)幅度較大，屬造氣爐內(nèi)“禁區(qū)”地帶。2．此處裝熱電偶難度大。3．爐箅轉(zhuǎn)動(dòng)，灰渣磨損，高溫材料不易解決。4．因以上三原因，所以中型氮肥廠傳統(tǒng)設(shè)計(jì)曾選在風(fēng)帽頂下端。由于受涼風(fēng)影響大，溫度指示偏低約在200℃，爐溫高低、氣化層上下移動(dòng)，該溫度沒明顯變化，無(wú)指導(dǎo)操作價(jià)

4、值，所以，工人不用它作為控制指標(biāo)。筆者之所以選在風(fēng)帽頂上部是因?yàn)椋?．該區(qū)系靈感段，溫度變化及時(shí)。2．該區(qū)溫差較大，熱電偶指示變化明顯。3．氣化層位移、高溫輻射熱影響此處、反映并準(zhǔn)確確定氣化層位置。4．該區(qū)不受吹風(fēng)涼氣和上吹低溫蒸汽的影響，僅受灰渣的熱傳導(dǎo)。5．該點(diǎn)直接面對(duì)氣化層（背靠風(fēng)帽頂）受氣化層產(chǎn)出來(lái)的高溫煤氣沖擊帶出熱。6．低溫吹風(fēng)氣和上吹蒸汽在幾公分薄的渣層內(nèi)和下吹高溫煤氣進(jìn)行快速熱交換溫度變化大、反應(yīng)指示快、波幅大。所以，選定在此處搞一測(cè)溫點(diǎn)作為工人操作可靠的基礎(chǔ)指標(biāo)，是穩(wěn)定爐況的較佳設(shè)施。因?yàn)?，氣化層稍上、下移?dòng)，該溫度升降顯著。所以，此溫度即便升降波動(dòng)一百二

5、百度，氣化層也不會(huì)有大的位移，由于此處溫差變化大，敏感，故允許操作人員可以有大的波動(dòng)范圍，工人看到幾百度的變化，總不能還不調(diào)整吧？五．測(cè)溫裝置的使用情況該測(cè)溫裝置首先在試驗(yàn)廠和我示范廠及顧問(wèn)廠使用，運(yùn)行穩(wěn)定，取得較好的效果。用在φ2400、φ2650、φ2800、φ3000造氣爐型上，燒的原料煤為：①蘭炭；②劣質(zhì)煤；③小粒煤；④型煤和塊煤更適應(yīng)。試驗(yàn)和使用證明：該項(xiàng)測(cè)試技術(shù)提供了燒不同煤炭的穩(wěn)定性，實(shí)測(cè)的該點(diǎn)溫度遠(yuǎn)比原有的造氣爐上、下行等測(cè)量的溫度反應(yīng)靈敏的多。上、下行溫度若變化10℃時(shí)，則該點(diǎn)溫度早已超前的變化200℃~300℃。操作工人對(duì)上下行溫度波動(dòng)10℃滿不在乎，該

6、點(diǎn)波動(dòng)幅度如此之大，操作人員肯定會(huì)引起重視。該點(diǎn)溫度可控制在650℃~850℃之間操作，上吹蒸汽分解率可達(dá)75%以上，下吹蒸汽分解率可達(dá)70%以上，單爐發(fā)氣量明顯提高。六．試驗(yàn)廠情況試驗(yàn)廠主要以小粒蘭碳為原料，采用固定層間歇式煤氣爐制造合成氨原料氣。目前我國(guó)氮肥行業(yè)形勢(shì)不太好，為增強(qiáng)企業(yè)抵抗風(fēng)險(xiǎn)的能力，必須堅(jiān)持走低成本、高效之路。降低成本，尤其是降低造氣成本已成為解決問(wèn)題的關(guān)鍵。2000年前我公司原料是山西白煤，由于價(jià)格問(wèn)題被迫燒蘭碳，雖然消耗比較高但由于價(jià)格低，所以成本顯得比較低。但這幾年蘭碳的價(jià)格也是突飛猛進(jìn)。再去尋找便宜的原料已是不可能的，只能通過(guò)降低消耗來(lái)降低成本，

7、但蘭碳不同與白煤，可操控性差、品種多、煤質(zhì)不穩(wěn)，給穩(wěn)定爐況增加很大難度。這幾年，我公司通過(guò)技術(shù)改造，相對(duì)消耗有了很大改善，但爐況還是波動(dòng)比較大，時(shí)常出現(xiàn)偏爐、下生碳、結(jié)疤滅爐等情況。2006年7月大修期間，我公司和化工協(xié)會(huì)周生賢教授一起，經(jīng)技術(shù)人員反復(fù)討論試驗(yàn)決定在爐帽頂上部安裝一個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，達(dá)到周教授講的“一點(diǎn)”操作法的目的。使用半年多取得非常理想的效果，試驗(yàn)廠評(píng)價(jià)結(jié)論有以下幾方面優(yōu)點(diǎn)：1．穩(wěn)定氣化層位置、溫度的高低，通過(guò)幾個(gè)月的觀察，當(dāng)這一點(diǎn)的溫度達(dá)到650℃-750℃之間時(shí)氣化層的位置比較合理，氣化層溫度適中。