提高煤气发生炉吹风蓄热效率的讨论

提高煤气发生炉吹风蓄热效率的讨论 提高煤气发生炉吹风蓄热效率的讨论 曹华景 (上海化肥j联会公司230002) ed』r制造价肫t=c所搿?】„水爆1 7I 7埘j。C_f!乏应，需要很高的反席温度和大艟的热 扩-欧风阶靴就鹾』J了护炉fJJ气化_!三=?i厦提高到泉一个迁疗?，:骗，i，键炉内希储 大砬的j，}。就l?0tlj:风帮』1l散睾人约铂„60,左右，为r避,步提高吹风莆蚺效 率，碱少f吠M热州?的能”损:儿、fi-理”缩短f1{:风时间、j至K|{“气时闭。为此碍对吹 风船热过州进行时论。 在川k?}广巾以夺气和蒸汽为气化剂生产!}水蝮气的同定层残气发生炉，其炉内的露热尼山窄气中的々i 2I炽热f}』J戡进行放热反应(:博热嚣蔼仳在炉内旋层中 米t与硪的反应可分别生成二钒化碱』口,钒化碳(但同样消 耗实现的。众所川知(々96(大卡)×4(I 868千焦， 而生一摩尔的辨碳，生成二氧化碳对放出的反庶热为--,4E碳时只能^!;【出28(3(大卡)×4(1 868千焦的热赞。所以在消耗相 同碳元成„晴况下，生成一氧化碳放出的热量还选不到生成二氧化碳时的30,， X冈在篇紊的 差距更热过程中存在最热损失的甄冈(故二者在炉内实际得到的有效蓄热量的 炉的形人。虽然有些台成氨厂已对吹风气中剩余可燃气体的能量采用以废气燃烧{{}热赶蕾于炉内 相比其式进行了同收，但这与碳、氧强接在炉内生成二氧化碳(: 化碳，能源利用效果要小得多。囡此吹风阶段应尽可能使碳与氧的反应生成二氧 以利械少吹风阶段碳的损必。缩短吹风时问。蹦2j?f即7,f,反心灶一个型她的反心过fg，它的反应机理有很多种说法，从 我的理解就l一}前{划定床煤气发生炉的工况条件下，碳与钒的反应首先是生成大f;;;: ,co+Q 的,_;;(【化破和二二飘化碱uB:C+02 艇后珂进行C0+1,202一C02+0和 ,C02十0C02+c,2C0—0的反廊。从这几个反应迷度米看，在固定床煤气发生炉的生 工况条件F，C02+c一2C0一Q的反应较另外几个反应的返度要慢得多。所产 吹风莆热时适当增大宇气的流迹，减少气体在炉内的停田时间，使二氧化以在 反戍减少，从而使吹风气中一氧化碳含量降低(提高吹风蓄热效率。 碳还原 曾记锶“、氮肥强60年{?91980的煤气发生垆，最丰刁采用的造气鼓风机为g(1 8型母的鼓风机，圆jI鼓风强度小，所以欧风气中一氧化碳平均含量高达8,， 冈 湍此(畎风蓄热效率很低。这不仅使碳的损失置增加，而且为了达到一定气化层n勺欧风时间很长(台炉产气6}很低。后来随莆技术不断进步( 多度和攒热磁所需3,一6,， 从次亚报触风机，吹风弧度逐步增加(吹风气中的一氧化碳台话下降至jO,。又田藏风强皮的提高使盟位时问入炉的氧盈 增而使吹风钟热效牢提高厂近70,。田此适当增大鼓 风加，所龇在迭剑同样话热址时吹风时问可下降至原来的fi{:刘煤气发生炉的j;{】I产节能其彳『十分盈要的碴义。 为了提高吹风甭热效率，适当增大鼓风强度，要对遗气的工艺、设并进行合 』?pfn:盘地llI地}r，为此监似”1i『内li竹。 一、选择能满足造气系统生产工况的风机 由于存厂有再自的牛产工况，系统阻力 和燥种等条件备不相同，因此对风机的也不完仝一致。选择风机的关键是应具有与吹风系统阻力相应的风压和足 够的激风771'4 eA。按胛说返并1l是1个盟热的问胚，但实际上许多厂ZJ=较K的删间 内没7i囊止做好这项Jx蝴l的进抒工作。 例如:有,个厂在掺』。10(【9号风机时把原来相、与于8+6学的风机更换为 }0-19-,J号风机。烈风强度J曹?了、吹风效率提高了，为此很满足，一用就是几年。 后t蕾热燃烧炉的余热阿【投装置，由于此装置系统的 阻来该厂义上了,套造气吹风。f风机的5f风作用下(又进一步增大了原 力较小，巨皑有鞍大的引风玎(，在弓 10(19-0 4j风机晌鼓风m进一步提新r吹风蔷热效牢，阵加上吹风百分比没有相应的减小等原因，使单炉产气节增加丁10,左右，能耗下降了约5,。但是当该 吹风气余:l如同收系统停下检修时(造气的产气赶马上就碱小了、单耗也棚应上升。 这个侧子不址提们大家^l?定蛆|二引风饥(而是说明该厂在过去儿年巾选抒的风 机8，6号风机好而已但仍不能满足造气系统的鼓风强度要求。所以 这仅仅是比原 的个问题礓引起足够的币(视，一定要检查,下造气越风机是否真的能满足造气炉效风弛i艘。 。?然啦风伽腰咿a;』^越人世Ir，曾i0褥宵一个厂特地到上海嫩IU我说:“为了他造气能强风短吹(我们选择了24000 m?，n的风机(f[1牛产,直不正常。”我 问他: “必f烧的魁什么燃种?}户雅内径多大?”他说: “烧的是小焦，炉膛内 径为02260。”照而易见，鼓风强度避犬，造成大霹的小焦(飞屑带出，这不仅 增加 二、降低吹风系统不必碳的损失，严重时还堵塞系统设备、管道(便炉况恶化。 盟的阻力?为我们采用的是离心式鼓风机，吹风系统腹力的增加，不仅增加了在相同 鼓风量下的电耗，更主要的是阻力将使鼓风璺下降(而使其达不到合理鼓风量的 要求。 所谓吹风系统裔勺阻力是指从鼓风机吸入口开始至吹风烟气排入大气。包括欧风气的余热同收装置的整个系统、包括鼓风机的安装位置、进出IZ]管道的接管方 法、管衽的选扦、系统设需的结:匈和夼局以及阀门弯头等等都要合理的安装和选 用。 1(鼓风机进口管的接法 现推荐下列--=},b接法供大家参考(见图1)。 采用这样接法ff{j优点: ?进风管没有弯头(有利陨力减少;?倚道紧凑(管材省;?有消音装 可减少嘴音i?钶豌易防雨装露(避免雨水进入进风口，减少吹风蕾热过程置( 量损失(特别是雨水较-多的地区，宣采用这种方法( 的热 2，鼓风机的安装和? 口至入炉空气管的接法 律寅杖嫩风机时戌考 』出风"1的旋转tP砸?j地„( 系统1:同一 甲的兮气总锊处 并面，风机出口管对直总管 闻衍前风机出口气流惯降j生接，使系统m力尽 弧形百}戕少f见酗2)。 图1 I电机:2风机:3(进口咒闷:4(消音嚣:5鼓风机房墙矗支撑 6防护披丝两:7百叶奇:s(简易防雨P焉}相 ?j敛肛l J儿J芳的ji+C 总管0口为入圹，空气总管， je为一]I竹，JFre逝 底。总篱的i笾度正好为何 台炉鼓到 (， 风俯进风口的高度(，总管+j分管的接厂]处、!夺譬、 采}?}，口弧形ji接f址心i 2)。 图2 l叹风乐统为r降低m力一惩。均希„p采用闸I?。但目前订一些小氮肥厂已采用 03000以上的大型煤气发孛炉。由予空气管管径很大，大口径的闸阀(重蹬雯、 件私!人、价格皈0f、t!Fl 也较i睐顺，彳丁些厂聚川娜 心P? 肚I?他系统m力柏„所J竹加(这需鹫以』×l机的鼓风压头 求加l_电_H，但焉i封c的接 管方法应按囝3所承+以 利碱:J)不，?-璎的阻力。 (?小一o„ 图3 采不】上述{#管方法，既{i利降低系统m力，又节约风管。这些问题实际 』二已讲过多次(似扒找了删，rf时还有{H多厂不注意，甚至一些新改造的厂接管 时任意增加弯，i，认为接通就{j:(要知道这螳管道一用就是十几年，甚歪更砭。 t扎从j;耗1。I跏fi|!f1力析捌火的屯耗，口积月累就要儿十万度至上百万度(更主要 的有 些厂闪系统阻力的增加导致鼓风机风量偏小，影响了吹风雷热效率(便合成 氧生产的增产肯能受到很大影响。这些影响远非上述电耗损失可比(所以应引起起q#的m懈 3(煤„C发生炉出I"3至吹风气排入大气的系统阻力问题 由于再厂的原料，工艺要求等均不完全相同，不能强袋一致，但有一个原则， 系统设备的设计、选用以及现场的布局、管道舟专安技、阀门和管径的选择等既要 考虑热蜒回收、除尘效果、投资费用、维修方便、使用寿命等要求外，还必须要 考虑系统阻力问题。例如:有些厂圆所用的原料煤性质的需要，必须加强除尘，采用旋风除尘装 置，然丽将蒸汽过热器设在适当放大了的旋风酚:尘器的中心管内，既达到了除尘 和蒸汽过热的目的，又减少了设备和进出I:q管道。又如有一些厂将过热蒸汽啦水 箱或世求的形式安装在除尘后的流通管道内。既浩,修方便，又减少了设备、降低 了m力。总之(吹风系统设备、管道的布局要蛭凑，弯头要少(必须的弯头在一般情 况F均要采用吲弧形弯头。 在系统管道设计叫?要台理选择管径，气流速度不宜太高，因为系统阻力与气 流速度的平方戒正比，所以气流速度的增加，阻力上升十分明显。一般情况下， 吹风系统的气流逮度宜控制在30 m,s以下，个别地方也不宣超过40不l,s。 4(合理控制煤气发生炉内的阻力 吹风时煤气发生炉内的阻力也是一个需要考虑的问题，我们希望炉内r的气化 层尽可能厚一点(忸啦实上气化屡的漏度和厚度是受煤种等容观条件限制的，过 期的炭詹贝仃毪J苷?干悄』r拥rr瓣膜的厚度，峨迂:多的增加扶_}奇屡。一『=(馏层、干燥 层 砰的厚度增加还有一些作用(两灰潦层过厚，龌;使气化屡上移，对炉内疤块的粉 层等带来一定的影响(然后过商的炭层会增加畋风系统的阻力。所以不要认为炭 总灶越隔越好。要与术系统的吹风能力和炉身高度相匹配。入炉烘的粒度大小也要适当，并且要求均匀，这对系统的阻力、气化袭面积 以及煤的烧尽度等均有好处。所以入炉煤的大小和均匀对增产节能也起肴重要的 作蹦。 I【七外炉篦等设备的阻力对吹风也有一定的影响，所以炉篦通风避小处的裁面 积，必须大于通风管的截面。蕾则也会影响吹风强度。 7H物总魁 分为二二的，上进所说的增大蚊风精(不足搅侣无限增大鼓风髓或 亩目的减少系统应有的设备来降低阻力(各厂*;根据各自的实际情况，适当降低 吹风系统阻力(合理选择与系娩阻力桐匹配的自:满足鼓风强度的风机。摸索最佳 披风强度，傥f久风嚣热效率进一步捉商，以利增产1r能。