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煤气发生炉防流问题•●、措施•●、应用效果分析

来源:郑州宝旺机械制造有限公司 | 2016-6-1 9:12:35

    煤气发生炉防流问题一直倍受关注,一直以来各煤气发生炉生产厂家都在积极摸索实践,于是就出现了五花八门的防流方法。然而,无非只是在炉内或排渣口范围内进行挡•●、堵•●、阻三种方法,只是防流设施采用哪种方式或尺寸不同而已。防流措施的使用,确实不同程度的达到了防止灰渣塌方流出的作用,而不能从根本上解决优化煤气发生炉工艺,提高煤气发生炉气化强度的问题。反而一些厂家却因为挡•●、堵•●、阻措施作的过了头,塌方流炭现象没有了,但是排灰能力下降了,因而导致煤气发生炉气化能力降低了。
    当今的防流措施 
    1.“挡”折流:即炉内防流,包括防流圈•●、挡灰板。
    a•●、防流圈是最早的防流措施,即用折流法改变物料下降路线,使之移动路线改变延缓流动。当时破渣条还是统一的原设计,防流圈是定位在破渣条下端环周向内延伸12mm左右的钢板环圈,目的是阻止灰渣沿夹套内壁下滑,有一定防壁流作用。在当时炉箅直径偏小的条件下,对稳定炉况起到了一定作用。
    b•●、挡灰板;挡灰板是在炉内出渣口上部,将灰仓上壳向炉内延伸一段,其长度1200mm,但是宽度不等。向内伸出的挡灰板占用了一定宽度的灰道面积,起到节制灰渣下落的作用,该法与防流圈是最传统的防流措施。挡灰板的防流原理属于折流法,作用是改变物料移动路线,阻止灰渣直接塌入排灰口而引发燃炭流入灰渣箱。该措施是只防关健部位而不顾及全局的方法,为什么有挡灰板的条件下,还会出现排灰时带出与灰渣温度相同生炭来哪?要知道灰渣塌陷的危险并不是只在排灰口范围内存在,灰仓范围内也会出现空穴填充所致的塌炭,塌陷进灰仓的燃炭经过渡降温后排出因此温度不高。
    设置挡灰板只是片面考虑到了阻止塌炭流生,却造成了炉内环周范围内灰渣不能均衡下降,挡灰板范围内灰渣不能正常排除。而且没有考虑到挡灰板对入炉气流分布的负面影响。挡灰板影响吹风阶段气流分布,挡灰板一般长1200mm,宽130—150mm,位置在排灰口上部与灰仓上壳对接,距灰盘400mm,正与炉箅最大层平行对齐,处在炉箅下层风道之上。挡灰板以上范围内,空气被挡灰板折挡而流向改变向内折回和流向挡灰板两侧,在排灰口上部一定范围内形成缺氧低温带。这部分煤•●、灰混合物被逆时针方向的物料移动力推离原位,陆续地落入灰犁背后的空档内进入灰渣过渡区,因此使返焦•●、返炭率升高。影响气化层同一截面热量均匀分布,制气效率受其影响相应降低。
    2.“堵”节流:破渣条下延降低排灰口高度节制出灰量。
    该方法是缩小排灰口的排灰面积,节制灰渣排出速度,同时利用降低排灰口高度缩小排灰口安息角。该方法单纯从防流作用上讲是立竿见影的,也可以说是行之有效的。但是因此而带来的负面影响也是显而易见的,甚至是危害性极大的。破渣条下伸只能作为与其它防流方法配合的附带措施,绝不能当做主要措施,降低排灰口高度更不能降的过了头。
    因为排灰口是灰渣代谢的唯一通道,降低排灰口高度等于减小了排灰通道的面积,直接减小了排灰能力。在所用原料煤质量较好,煤气发生炉生产负荷较轻的条件下该方法也可以采用。而原料煤质量较差或采用型煤作原料的条件下,或者煤气发生炉生产负荷重的条件下就不能单纯采用该方法了。
    目前,仍然有一些厂家经常出现排灰口被疤块堵塞,需要人工排除的现象。这些厂家很有可能是采用了降低排灰口高度的防流方法,甚至很有可能是排灰口降的太低了,如若不然那就必定是炉箅设计存在严重缺陷。
    煤气发生炉强负荷制气,先决条件是排灰机构有足够的破渣能力和排灰能力,并且必需有一定的余量应对特殊条件下加速使用。也可以说煤气发生炉有一定的排灰能力,才能有条件提高煤气发生炉的气化能力,降低了排灰能力就等于限制了气化能力。
    3.“阻”延流:增设“假灰盘”增加排灰口范围内的延流距离。
    增设不活动的外灰盘是模仿∮2745~∮3300煤气发生炉的防流措施,不过∮2745~∮3300煤气发生炉的外灰盘是原始设计就有,是制造底盘时同时铸造上去的。
    ∮2米系列煤气发生炉为了防流,在排灰口范围内灰盘外缘处增加一块钢制异型板,平行外扩一定宽度,其宽度不等。该方法原理上不同与以上两种方法,是通过增加灰渣的延流距离,加大灰渣排出时在延流区内自身产生的阻力起阻流作用,该法就是阻流法。阻流法在∮2米系列煤气发生炉上应用时间相比其它方法还比较短,但是与其它两种方法相比,却是最合理的一种防流措施。 
    防流措施应用效果情况分析
    各种防流方式有各自的优势和缺陷,煤气发生炉的防流措施与其它技改项目一样,有一个平衡点和一个“度”的问题。如果防流措施做的过了度就带来负面影响,而如果做的欠缺就达不到防流效果,不论单一采用哪一种防流方式都不会产生理想的效果。
    单一的防流方式其合理度很难把握。因为很少有煤种不变化的厂家,比方说煤质好的时候,采用了降低出渣口高度的防流方式使用效果不错,而煤质变差后,产生的疤块坚硬且粒度大就堵塞灰道,现在不少厂存有这种情况。所以说在确定防流措施时,要考虑到变量的因素。
    前段时期一些厂家煤气发生炉改造时,防流方式和程度把握不准,而且部分厂家选择的防流方式不适合本厂实际条件,并且防流装置设计的不够完善,煤气发生炉运行中出现排灰困难,形成因排灰能力不够,制约生产负荷提高。而且,经常出现疤块堵塞排灰口现象需要经常人工打疤,因而造成偏灰偏火,至使排渣速度与气化速度不平衡,原因就是阻流措施做的过了头,排灰太慢,物料平衡不能维持。因此已经有部分厂又根据自身条件进行了改造,将原用破渣条长度缩短,提高出渣口高度,改造后炉条机的转速降低,反而排灰能力增大,煤气发生炉生产负荷提高。
    防流方案必须与破渣条件的设计一起考虑
    煤气发生炉装备上的破渣能力,同样决定了煤气发生炉的生产负荷。当今,为了降低灰渣含碳量都在追求提高成渣率,要知道渣块在床层内是成片或成团的。进入灰渣层后第一步被气化剂降温产生脆性;第二步被炉箅破渣筋产生的上下蠕动力折断成不规整片状或球状;第三步进入破渣区由炉箅和破渣条合力挤碎。
    如果破渣能力差渣块破碎速度慢或挤不碎•●、下不去,在灰道上部停留时间长了就形成偏灰偏火,气化条件被破坏何谈提高产量降低能耗。在此条件下为了避免频繁的生产波动,降低生产负荷成为了上策。
    破渣后的粒度过大,同样是制约生产的一大因素,堵塞排灰口的问题不单纯是排灰口高度不够。有的厂家曾经出现过为了防止排灰口堵塞,将排灰口的障碍物全部清除,但结果只是排灰口堵塞的几率降低了,堵塞问题并没有杜绝。这种现象就是破渣粒度过大所致,根源就在炉内破渣硬件的配置上。 
    防流设计不能只看是不是起到防流作用了,必需顾及其它方面的影响,要根据本厂的具体客观条件综合分析•●、全面考虑。
    A•●、根据原料的理•●、化特性,主要是粒度•●、粘结性•●、灰份含量•●、熔点高低•●、结渣性特点等条件(结渣性•●、灰分特点;指灰份中金属物质含量,从中分析影响成渣率和渣块机械强度的因素)。
    B•●、根据单炉生产负荷,看单炉所需的气化强度•●、原料灰分含量和灰分特性共同决定的单位时间内的排渣量。根据排渣量和出渣粒度,确定出渣口高度和假灰盘规格,调整出适宜的出渣角度和延流距离。要遵循理论上灰渣安息角度,更关键的是要分析•●、掌握并依据现实条件。
    C•●、根据破渣能力和破渣粒度。
    要充分提高煤气发生炉炉箅本身的防流作用,炉箅的最大旋转半径和排灰面积以及灰犁的长度,要适合该系统原料特性•●、单位时间内的排渣量•●、疤块的数量和软硬程度。根据需要设计好破渣条的形状和规格,以及分布位置和间隔距离,确定好破渣条与炉箅配合形成的破渣强度和破碎后的渣块粒度。

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