固定层煤气炉应向大型化发展

秦兴亚(邳州市兴亚炉箅有限公司 江苏邳州221300)

固定层煤气炉应向大型化发展

秦兴亚
(邳州市兴亚炉箅有限公司 江苏邳州221300)

近年来，随着气流床气化炉的发展，给固定层煤气炉的生存构成极大的冲击。1套300 kt/a合成氨装置，仅需要1台大型气流床气化炉；如果采用固定层煤气炉，需要28台Φ2 400 mm 煤气炉、24台Φ2 650 mm煤气炉、20台Φ2 800 mm煤气炉、14台Φ3 000 mm煤气炉或9台Φ3 000 mm煤气炉。 固定层造气炉制造行业要生存，就得走向大型化，新建或者搬迁化肥企业必须放弃Φ2 800 mm以下小煤气炉，而采用Φ3 000 mm以上的煤气炉。

国内有些化肥企业因搬迁等原因需重新建1套煤气系统，而煤气炉选型是决定化肥企业命运和前途的大事；有些化肥企业由于选型不好，致使在其经营中处于亏损的边缘。煤气炉先进性的标准为高产、低耗、炉况稳定、操作性能好、运行周期长( 2～4年)。

1 炉箅是煤气炉先进性的关键因素之一

几种煤气炉性能比较见表1。

国内使用煤气炉已有60多年的历史，1970年前均使用小型炉 ，不成规模，无法配套；1970年至1990年的20年间均采用Φ2 260 mm煤气炉，单炉产气量仅有3 000 m3/h左右，其关键原因是炉箅性能较差，不能保证煤气炉正常运行；1990年至2010年的20年间开发了4种固定层煤气炉，即Φ2 400，Φ2 600，Φ2 800和Φ3 000 mm煤气炉，且由于新型炉箅的不断开发和研制，推动了煤气炉向大型化发展。煤气炉的性能优劣主要因素之一是炉箅性能和质量。邳州市兴亚炉箅有限公司从20世纪90年代初起致力于炉箅的研发：1990年，研发了六层四边低高度强破渣均风炉箅，与Φ2 400 mm 煤气炉配套；1996年，研发六层六边炉箅，与Φ2 650 mm煤气炉配套；2003年，研发出七层六边炉箅，与Φ2 800 mm煤气炉配套；2008年，研发出八层六边炉箅，与Φ3 000 mm 煤气炉配套；2012年，研发Φ3 000 mm九层六边炉箅，进一步提高了Φ3 000 mm煤气炉的性能；2014年，又成功研制出十一层六边炉箅，与Φ3 600 mm 煤气炉配套。新型炉箅的不断研发，推动了煤气炉向大型化方向发展。

表1 几种煤气炉性能比较

1 煤气炉选型的启示

湖北三宁化工有限公司在2008年新建1套400 kt/a氨 、600 kt/a尿素装置对煤气炉选型时，如选用Φ2 800 mm煤气炉需要28台，而选用Φ3 000 mm 煤气炉只要24台。当时全国运行的Φ3 000 mm煤气炉仅200多台，且运行效果不佳，选用Φ3 000 mm煤气炉十分冒险；但是Φ2 800 mm 煤气炉全国已使用几百台，吨氨消耗原料煤量也较低。在这种情况下，该公司通过分析原Φ3 000 mm煤气炉运行中存在的问题，找出了解决办法，毅然选用了24台Φ3 000 mm煤气炉，运行效果十分理想，单炉产气量可满足生产合成氨70～75 t/d，吨氨消耗煤棒(入炉)<1.5 t。2013年又新增24台Φ3 000 mm煤气炉，使用新型炉箅后，单炉供气产合成氨量提高至75～80 t/d，吨氨消耗煤棒下降10～30 kg。

2 煤气炉选型中的教训

(1)江苏某企业300 kt/a合成氨装置新建20台煤气炉，仍选用Φ2 400 mm煤气炉，而当时Φ2 800煤气炉已经推广。理由是Φ2 400 mm煤气炉在该企业运行状况良好，3台煤气炉的产气量可产合成氨量>190 t/d，吨氨消耗入炉标煤<1.05 t。20台Φ2 400 mm煤气炉投运后，单炉产氨<40 t/d，不能满足生产的要求。其原因是没有考虑多台煤气炉系统阻力，故逐步将Φ2 400 mm 煤气炉改造成Φ2 800 mm煤气炉。

(2)贵州某化肥企业合成氨装置配套新建了20多台Φ3 300 mm 煤气炉，单炉供气产氨量低于40 t/d，吨氨消耗煤棒(入炉)>1.6 t。误认为煤气炉炉膛直径越大，单炉产气量越高，却忽视了炉箅、炉底盘、风机、管道、阀门的配套，造成煤气炉产气量低而消耗高。

(3)济南、银川、宝鸡等地很多中氮企业新建合成氨装置仍然选用Φ2 650 mm煤气炉，当时此型煤气炉虽然比Φ2 800 mm煤气炉便于操作，但随着Φ2 800 mm煤气炉炉箅的不断改进，性能也不断提高，Φ2 650 mm煤气炉性能明显落后于Φ2 800 mm 煤气炉，其单炉产气量仅相当于Φ2 800 mm 煤气炉的2/3。

(4)安徽某企业原采用了20台Φ2 800 mm造气炉，合成氨装置产能为300 kt/a，现拟将装置产氨能力扩大至450 kt/a。但由于没有扩建煤气炉位置，影响了企业的发展。如果当初采用14台Φ3 000 mm煤气炉，现在再增建6台Φ3 000 mm煤气炉，则装置产氨能力可达500 kt/a。

4 小结

煤气炉选型十分重要，煤气炉选型趋势是向大型化方向发展。目前，有些化肥企业已开始选用Φ3 000 mm 煤气炉，如河南某化肥厂将10台Φ2 800 mm 煤气炉改造成Φ3 000 mm煤气炉。有的化肥企业已决定选择Φ3 600 mm煤气炉进行富氧连续气化工艺改造，如山西某煤集团在探讨Φ4 000～Φ5 000 mm煤气炉采用富氧连续气化工艺可行性。从事煤气化科研、设计、应用人员都意识到煤气炉必须向大型化发展，不仅要满足当前生产需要，还应考虑企业今后的发展。煤气炉选型是决定企业命运的因素之一，必须认真对待，以实现高产低耗，把化肥企业做大做强。

2014- 03- 29)