作者/**：周建軍(恆通化工股份****化肥廠，山東郯城 276100) 日期：2005-8-16
山東恆通化工股份****化肥廠年產合成氨20萬t、尿素25萬t、甲醇5萬t。化肥廠造氣系統採用固定床間歇氣化工藝，日產醇氨550t，噸氨耗煤1.2t，單爐日產醇氨42.
3t。自2023年起，化肥廠對造氣爐相繼進行了擴徑改造，由φ2400mm擴到φ2 650mm，但仍不能適應產量，特別是醇氨比不斷提高的需求，2023年用部分煤棒代替山西塊煤製氣，使造氣爐單爐發氣量降低，13台造氣爐全部執行仍顯供氣緊張。為此，化肥廠決定新增14#造氣爐。
化肥廠造氣工段場地狹窄，僅2#造氣系統西側三角地帶尚有少量空地，如仍採用φ2 650mm造氣爐，將制約後期發展。經過多方考察，化肥廠認為φ2 800mm造氣爐比較適用於小型氮肥企業，且易於操作，遂採用φ2 800mm造氣爐。該造氣爐總投資為139萬元，其中自製裝置27萬元，採購裝置36萬元，鋼廠房60萬元，造氣爐安裝費16萬元。
改造於2023年9月開始，造氣爐於11月5日點火爐，11月9日送氣併入系統，歷時2個月。
l 工藝流程
造氣爐的流程與φ2 650mm造氣爐流程基本相同。
由於場地狹窄，該爐的室外裝置已無擺放位置，僅能放置1台上行除塵器，無法安裝蒸汽過熱器和廢熱鍋爐，為此我們取消了過熱器，僅以管道代替。煙囪不再設水封底座，煙囪閥由廢鍋頂部調至上行集塵器出口，煙囪管固定於鋼廠房上方，直接向大氣排放。雖然排放時不再經過廢鍋，會造成顯熱的損失，但送風時一般去吹風氣餘熱**裝置，排放極少，因此對造氣的節能影響不大。
為了縮小占地，14#φ2 800mm造氣爐的廢熱鍋爐、洗氣塔與13#造氣爐共用。為防止2台造氣爐送風、制氣時相互串氣，對原造氣流程進行了改進，增設煤氣總閥。工藝流程見圖1。
該流程的特點是結構緊湊，占地少，制氣阻力小。
1—φ2800nm造氣爐；2—除塵器；3—聯合廢鍋；4—聯合洗氣塔；5—除塵器；6—φ2650mm造氣爐
2 裝置特點
(1)廠房為縮短建設週期，14#造氣爐的廠房採用鋼結構，鋼廠房緊貼原水泥框架式廠房向西延伸。廠房分為4層，各層與原廠房同高。原廠房單爐東西向跨度為8m，新廠房由於空間不足，跨度僅為6m，導致造氣爐汽包無法放置，為此將原氣包由東西方向改為南北方向，放置在廠房的西端。
(2)水夾套原造氣爐水夾套內徑為φ2 650mm，外徑為φ2 970mm。新造氣爐的水夾套內徑為φ2 800mm，外徑為φ3 160mm。上部為封頭，下部為平底，座於灰倉上，夾套內壁板向下延伸，插入灰倉內。
4個出氣口安裝在封頭的頂部。夾套破渣條為三角形，水平同高，不再上下錯置。
(3)爐底 φ2 800mm造氣爐仍採用原φ2650mm造氣爐的滾動式爐底。由於爐徑增大，灰盤承載增加，爐條機負荷與φ2 650mm造氣爐相比有所增加，為此將爐條機的電機功率增大。由於爐底負荷重，積灰較多，為延長爐底灰盤使用壽命，增設了爐底衝灰裝置，24小時不間斷衝灰。
從爐底東門向爐底加入造氣汙水，水從爐頂西門出，經水封排放地溝，將爐底積灰帶出。
(4)上灰倉由於新造氣爐的爐徑比φ2 650mm造氣爐大，夾套的外徑超出上灰倉的外徑，原上灰倉已不能使用，需重新製作。新灰倉加大上端麵，以容納夾套。下法蘭尺寸不變，以保證能夠使用φ2 650mm造氣爐的爐底。
由於灰倉加大後的上端麵超出了下法蘭的直徑，為此在立面筒壁上增加了多塊立板，以增加強度。灰倉出灰口及安息角借鑑了大中型氮肥廠φ3000mm、φ3 600mm造氣爐的結構及尺寸，以減少塌炭，降低下灰中的殘炭含量。
(5)管道閥門造氣爐的上行煤氣出口設在大蓋頂部，上行閥設在上行除塵器之前，下吹蒸汽進口由上行管處改在爐體的上端，由東西兩側分兩路進入。
φ2 800mm造氣爐與φ2 650mm造氣爐相比，前者的管道、閥門的規格尺寸多數都大於後者。送風管及閥門由dn600mm增至dn700mm，入爐蒸汽及加氮管道閥門由dn200 mm增至dn250mm，下行管道、閥門由dn600 mm增至dn700mm。所有dn700mm閥門除送風閥、煤氣總閥採用閘板閥外，其餘均採用座板閥。
管徑的加大，使風量、風壓、蒸汽量增加，制氣阻力減小。
(6)油壓系統各閥門仍採用油壓驅動，電磁換向閥控制啟閉。由於閥門通徑增大，油缸缸徑也相應增大。為保證各閥門供油及時，閥站通徑由dn10mm增大至dnl2mm。
閥站仍採用12閥位，12個閥位全部占用，控制15個油壓閥門。其中下行閥和下吹蒸汽閥採用油管聯鎖，由1個電磁換向閥控制。新增的煤氣總閥採用電動式，一旦閥站斷電，該閥會自動落下，防止與另1台造氣爐串氣而出現安全事故。
安裝過程中，所有油管均採用管道切割，氣焊焊接，以避免產生焊渣卡住電磁換向閥的問題。從以往的安裝經驗看，即使如此，仍不能完全避免出現換向閥卡住，甚至出現焊渣進入幫浦站帶入其他造氣爐，使它們也發生電磁換向閥被卡住，閥門起落不正常的情況。為此，在該爐的閥站低壓油的出口，安裝了1臺y型過濾器。
開車執行後，該爐更換換向閥3次，清理y型過濾器2次，其他造氣爐一直未發生電磁換向閥卡住的情況。
(7)自動加煤機加煤部分採用自動加煤系統。該系統加煤布料器為上提式，加煤量和爐內炭層高度可以調節，在提高自動化程度的同時，還具備隨工藝條件變化，操作靈活的特點。關鍵的壓力引數，如油壓、蒸汽壓力、水壓、風壓，實現了自動採集，微機顯示，方便了操作。
由於煤炭加工粒度不勻，部分炭塊粒度超過200mm，為防止卡料，爐溫波動，惡化工況，此次改造加大了下料管及插板閥、圓盤閥的通徑，均由dn350mm增大至dn400mm。
(8)鼓風機為便於改造，新造氣爐雖然擴大了爐徑，但仍與其他φ2 650mm造氣爐共用d400-11型鼓風機(該機前串有1臺9-26no10d型風機)。
(9)洗氣塔洗氣塔為我廠自行設計製造，塔徑由φ1 600mm增至φ2 500mm，內部結構為空塔噴淋，使用效果良好，既保證了氣液充分接觸，又避免了填料堵塞現象。新塔與原單爐單塔相比，降溫效果大為改善，在與原小洗氣塔上水量相同的情況下，可將2台造氣爐所產煤氣溫度降至50℃左右，而原小洗氣塔只能降溫至55℃左右。通過此次改造，不僅大幅度降低了造氣汙水的用量，而且減輕了本已超負荷執行的汙水曝氣塔的負荷。
(10)廢熱鍋爐廢熱鍋爐採用熱管式廢熱鍋爐，能**2台造氣爐的煤氣顯熱，其換熱面積增加到380m2。
3 裝置運**況
執行時，造氣爐入爐蒸汽溫度、壓力與其他造氣爐相同，上吹加氮操作時間仍採用2min。送風時間仍為29 s，與φ2 650 mm造氣爐相同。由於φ2 800mm造氣爐送風閥為dn700mm，φ2 650mm造氣爐送風閥只有dn600mm，因此新爐執行負荷高於原造氣爐。
執行實踐表明，φ2 800mm造氣爐爐溫穩定，下灰正常，灰渣殘炭的含量與φ2 650mm造氣爐相近。發氣量比φ2 650mm造氣爐多7％～10％。2種造氣爐的運算元據(煤質較好時)對比見表1。
由於造氣爐爐底衝灰時，汙水會對爐下裝置產生腐蝕，為此，將新造氣爐的衝灰介質更換為空氣，間斷衝灰，以保護爐底和大小齒圈。出灰口設在閉式傳動方門上，由操作人員定期開啟閥門排灰。
該爐執行4個月後，出現清爐時不下灰，需將灰盤倒轉一段時間才能下灰的問題。經檢查，發現灰鬥入灰口處有大疤塊堵塞，且爐箅已嚴重磨損，基本起不到破渣作用，遂改用7層專用爐箅，提高了爐箅的耐磨能力，解決了不下灰的問題。
4 尚需完善的問題
(1)本次改造幫浦站未作改動，仍由h50型油幫浦供油，因而油壓波動大，4臺爐需開2臺油幫浦方能使閥門正常起落。油幫浦常開無備對安全生產造成隱患。計畫改用h80型或h100型油幫浦。
(2)造氣爐各油壓閥門都已加大，雖然油壓能維持在50kg，但閥門起落仍較慢。尤其是dn700mm的油壓閘板閥，閥頭重量大，油缸行程長，閥門由全閉至全開需耗時5～7 s，增加了制氣阻力，影響產氣量，需改用電液閥，以提高閥門的靈活性。
(3)由於場地狹窄，裝置吊裝很不方便，雖然廢鍋的質量只有21 t，但仍需動用100t級的吊車方能就位。室外管道、閥門的安裝均需動用35t級的吊車，這將給以後的檢修帶來許多不便。
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