前言：錐形煤氣爐作為一種對爐體結構形式的新型改進方式，近兩年來不斷進入中小化肥廠家。因其獨具一定的技術特點和優(yōu)勢，同時也正逢煤化工行業(yè)，煤氣爐新建工程多、數(shù)量大。加之大部分廠老系統(tǒng)的爐型換代也進入高峰階段。再加上眾多廠家對新技術渴求度高，都有盡量選用新爐型，不至于短期內再更換的心理。在此大環(huán)境下，因而推廣較快。
該爐型的設計雖然在改進方式上，對原有爐體部分沒有根本性的改變。但必竟是由以往一味的將煤氣爐內徑垂直外擴，變革為將煤氣爐下部夾套鍋爐部分改為斜線異形外擴，使之形成錐形結構。本次改造應該說是我國煤氣爐技術改造史上的一次比較大的變革。
筆者一直關注這項技術的設計、推廣和應用情況。并跟蹤大部分廠家使用的錐形煤氣爐運行情況。根據(jù)個人的認識和掌握的情況，2005年3月份在《小氮肥》雜志上發(fā)表了《錐形煤氣爐的特點與應用前景》，文章中介紹了該爐型爐體下部呈錐體結的特點和優(yōu)勢。鼓勵化肥、化工企業(yè)使用。后來，經過一段時間對己使用廠家的實際使用情況進一步深入了解，發(fā)現(xiàn)大部分廠家對錐形爐運行情況表示滿意，而也有一部分廠家反映使用效果不明顯。
處于對該技術和對社會負責的態(tài)度，經過對大部分廠家應用情況綜合分析總結。筆者又于2005年9月份在《小氮肥》雜志上，發(fā)表了《錐形煤氣爐階段性應用總結（一）》。文章中介紹了錐形煤氣爐推廣情況和大部分廠家的應用情況，并且明確的提出了：“錐形煤氣爐整體配套方面還需要完善”這樣一個看法。
煤氣爐內部結構形式產生變化，必然帶來新的運行特點。然而，任何一項改造都是優(yōu)勢和缺陷并存的。在實際應用中，突出的優(yōu)勢顯而易見，而潛在的優(yōu)勢和潛在的缺陷，則需要在生產實踐中逐步去發(fā)現(xiàn)。經過各應用廠家一段時間的應用和摸索后，存在的問題己經顯現(xiàn)出來一部分。目前，已經進入了進一步對該技術進行充實，并采取措施彌補和消除缺陷，從而使該技術進一步完善的階段。
目前，在運行的錐形煤氣爐，一部分使用廠家影響效果發(fā)揮的問題主要有四個方面，一是破渣和防流設計存在問題，制約生產能力發(fā)揮。二是夾套鍋爐高度過低制約生產能力提高。三是部分廠系統(tǒng)配套不夠平衡以及操作條件存在問題。四是配套爐箅使用周期短。以下分別進行分析，并重點分析探討防流與破渣問題。
1. 破渣與防流設計方面的問題分析
該問題體現(xiàn)在前期各廠家煤氣爐改造時，過于側重防流。而且部分廠選擇的防流方式不適合本廠實際條件，并且防流裝置設計的不夠完善，煤氣爐運行中出現(xiàn)排灰困難，形成因排灰能力不夠，制約負荷提高。而且，較多出現(xiàn)經常有疤塊堵塞灰道現(xiàn)象需要經常打疤，因而造成偏灰，至使排渣速度與氣化速度不平衡。原因是阻流措施做的過了頭，排灰太慢，物料平衡不能維持。所以已經有部分廠又根據(jù)自身條件進行了改造。采取將原用破渣條長度縮短，提高出渣口高度。改造后爐條機的轉速降低，反而排灰能力增大，負荷提高。
就煤氣爐爐底部分的條件而言，φ2000系列煤氣爐內徑擴大到φ
灰渣過渡區(qū)的作用，就是讓灰渣減緩排出速度，使之在離開灰渣層后再加一個過渡過程，讓氣化劑將灰渣夾帶的熱量進一步吸收，使排渣溫度降低。而且該過程中過渡區(qū)內的灰渣還起到承托并穩(wěn)定灰渣層，使之均勻下降的作用。φ2800煤氣爐等于基本上減少了一個將灰渣深度降溫的過程。而這個過程對穩(wěn)定灰渣層使之均勻分布，從而穩(wěn)定爐況也有很大作用。這樣一來，一個降溫過程和一個穩(wěn)定灰渣層的作用都失去了。
φ2400煤氣爐灰渣過渡區(qū)環(huán)周的寬度為
流渣問題以前沒有人提出過，而這個問題是現(xiàn)實存在的，爐況出現(xiàn)流碳、塌方，首先是澀性大的灰渣層局部失去，才引起表面光滑的炭流出，因此，塌炭是在先產生流渣失去灰渣層而形成空穴才產生的。
對于φ2800煤氣爐來講，以往各個廠家特別注重了防流部分是正確的。而問題是在措施選擇和方案設計方面，對不同的現(xiàn)實條件缺少針對性，而且部分廠家存有照抄照搬的現(xiàn)象，使防流措施做過了頭。那么，怎樣的設計方案才是合理的哪？這個問題應該這樣講：“適合了一個廠家具體情況的方案就是正確方案”。煤氣爐防流設計這方面學問比較深，涉及的方面較多。如果只考慮防止爐內物料流出，只考慮怎樣去堵出渣口，就會出現(xiàn)前面提到的那種不理想的結果。
1:1煤氣爐防流措施的選擇：
煤氣爐防流措施，有“節(jié)流”和“阻流”之分，具體方式有：
A.爐內防流：在爐內出渣口上部，將灰倉上殼向爐內延伸一段，稱之為“擋灰板”，長度一定，但具體寬度不等，該方法屬節(jié)流方法。因向內伸出的擋灰板，占用了一定寬度的灰道面積，起到節(jié)制灰渣下落的作用，該法是最傳統(tǒng)的方法。
B.出渣口范圍內的破渣條，向灰盤方向垂直延伸，延伸長度不等，該法也屬節(jié)流法，是通過縮小出渣口通道面積，直接節(jié)制排出灰渣的量。
C.環(huán)灰倉周圍加防流托板，寬度不等，該法也屬節(jié)流法。
D.外防，加不活動的外灰盤（即假灰盤）。在灰倉內，灰盤外緣處平行外擴一定寬度，寬度不等。該法原理上不同與以上三種方法，是通過增加延流距離。通過增加灰渣排出時在延流區(qū)內自身產生的阻力起阻流作用，該法就是阻流法。阻流法在φ2000系列煤氣爐上應用時間比較短，卻是比較合理的一種防流措施。
各種防流方式有各自的優(yōu)勢和缺陷，煤氣爐的防流措施與其它技改項目一樣，有一個平衡點和一個“度”的問題。如果防流措施做過度就帶來負面影響，而如果做的欠缺就達不到防流要求。對于φ2800錐形爐來講，不論單一采用哪一種防流方式都不會產生理想的效果。
單一的防流方式其合理度很難把握。因為很少有煤種不變化的廠家，比方說煤質好的時候，采用了降低出渣口高度的防流方式，效果不錯，而煤質變差后，產生的疤塊堅硬且粒度大，就堵塞灰道，需要經常打開灰倉手孔去打疤，現(xiàn)在不少廠存有這種情況。所以說在確定防流措施時，要考慮到變量的因素。
φ2800錐形爐適合采用復合型防流措施，就是同時采用兩種或兩種以上的防流措施，并將各種措施合理的組合起來使用，這里邊包括爐箅本身防流作用的發(fā)揮利用。該方法容易掌握合理度，對變量因素適應面廣一些，應該說是防流措施選擇的首選方案。
1:2方案設計方面的要點分析：
防流設計首先要根據(jù)本廠的具體客觀條件綜合分析、全面考慮。
A.看原料的理、化特性，主要是粒度、粘結性、灰份含量、熔點高低、結渣性特點等條件（結渣性、灰分特點；指灰份中金屬物質含量，從中分析影響成渣率和渣塊機械強度的因素）。
B.看單爐所需的氣化強度、原料灰分含量和灰分特性及氣化強度共同決定的單位時間內的排渣量。
1:3根據(jù)以上條件設計整套方案。
防流方案必須與破渣條件的設計一起考慮；
A.要發(fā)揮爐箅本身的防流作用。根據(jù)原料特性和單位時間內的排渣量，選擇爐箅直徑和排灰面積，以及底座直徑和灰犁的長度。
B.根據(jù)需要設計好破渣條的形狀和規(guī)格，以及分布位置和間隔距離。確定好破渣條與爐箅配合形成的破渣強度和破碎后的渣塊粒度。
C.根據(jù)排渣量和出渣粒度，確定出渣口高度和假灰盤規(guī)格，調整出適宜的出渣角度和延流距離。要遵循理論上灰渣安息角度，更關鍵的是要分析、掌握并依據(jù)現(xiàn)實條件。
確定防流設計方案，首先要依據(jù)爐箅的排灰能力和破渣條件，然后再考慮防流方案。如缺少第一步的工作，那么防流的設計就只是被動的補救措施，只能一味的去通過隔堵灰道和排渣口去防止流碳。因此會造成一連串負面影響，例如疤塊堵塞出渣口，就證明爐箅與破渣條配合決定的破渣粒度，與出渣口設計高度失調。
另外，一些廠家在設計好防流、破渣方案后，在制作和定位焊接以及安裝時，操作不規(guī)范，沒有嚴格執(zhí)行設計方案。或有意改變了方案中的其中一項，同樣造成不良后果。
2. 掛壁問題與夾套鍋爐高度有關系
由于眾多廠家原料狀況不同，負荷要求不同，操作習慣和操作條件也有區(qū)別。至使部分廠家錐形爐不同程度的出現(xiàn)掛壁現(xiàn)象。被迫減負荷保爐況，因此而退出了理想負荷區(qū)。該問題分析起來原因較多，有負荷過高決定的火層厚度問題。有操作條件決定的火層位置問題。有爐箅的布風條件問題。有原料質量和特性的問題。
還有一個影響因素也現(xiàn)實存在，而這一因素又是能在一定程度上，消除以上因素造成掛壁現(xiàn)象的有效措施。這就是錐形爐與直筒爐普遍存在的，夾套鍋爐高度過低問題。因錐形爐要求氣化強度高，所以水夾套高度問題更加敏感。這也是穩(wěn)定爐況、強化生產和煤氣爐高徑比修改后進一步發(fā)揮優(yōu)勢的需要。目前條件下錐形爐夾套鍋爐高度，已于當今的條件和形勢要求明顯不適應。
3. 錐形爐系統(tǒng)配套和正確使用問題。
主要的問題還是用于老系統(tǒng)改造的錐形爐，大部分都存在氣化劑供給問題。與其它小爐型并在一個網(wǎng)絡中，不是風量不足、就是缺少蒸汽。更多的是蒸汽量的問題。
φ2800錐形爐并入老系統(tǒng)，仍采用原有的蒸汽、煤氣、空氣、吹風氣網(wǎng)絡，而且與其它小爐型一起運行，負荷不好掌握。
從目前的四大管網(wǎng)配套條件來看，（空氣、蒸汽、煤氣、吹風氣）除其中一大部分新上的整套系統(tǒng)配套基本合理外。還有相當一部分有待于進一步平衡，目前，四大網(wǎng)絡配套方面，處于兩個極端的也為數(shù)不少。有的是氣化劑管道太細，蒸汽瞬時補償能力弱，氣化劑流量不足，爐子吃進了煤卻消化不了，有的系統(tǒng)是進氣的管道粗，而出的管道細，本身不平衡。還有的是氣化劑管道細，而煤氣管道粗大。由此可見，當前，錐形煤氣爐系統(tǒng)的綜合平衡問題，還不同程度的影響著單爐生產能力和運行效果的發(fā)揮，還需要在使用中不斷發(fā)現(xiàn)問題并逐步解決問題。
4. 爐箅使用周期問題
φ2650以下的煤氣爐配用的爐箅，在正常使用的條件下，使用周期基本上都能達到一年或一年半以上（特殊條件下除外）。這個使用期限與底盤轉動部分大修周期基本統(tǒng)一，所以絕大多數(shù)廠家都能認可。而φ2800錐形煤氣爐，目前己經發(fā)現(xiàn)爐箅使用周期大部分都短于小爐型使用的爐箅周期，這個問題的原因是多方面的。下面從使用條件、設計、材料選擇三個方面進行分析。
4:1使用方面，爐型加大氣化能力提高、加之在高氣化強度條件下，單位時間內排除灰渣的數(shù)量要多于小型煤氣爐。本身在爐型特點上就決定了φ2800爐箅工作負荷大于小型爐箅，這是其一。其二是前期在防流設計方面，部分廠不同程度的存在選擇方式不當，或阻流程度超越了平衡點。致使排灰阻力過大，為了維持物料平衡，爐條機加速運轉，爐箅作功量因其它因素影響而增加，因而加重了爐箅磨損。
4:2設計方面，φ2800錐形爐的爐箅，設計上也考慮到了防止流碳問題。在爐箅本體上也采取了阻流的措施，加之破渣條的規(guī)格也因傾向防流而下部加寬，這兩個因素也影響到排灰速度，同樣也是增加了爐箅做功量。
4:3材質方面，僅爐型加大爐箅做功增多這一大因素，就要求φ2800爐箅在材質上有所改進和提高，而推廣初期配套的爐箅在選材上沒注意這一點。φ3000系列煤氣爐配用的爐箅，不論是扇形爐箅，還是塔形爐箅均采用鑄鋼材料。φ2800煤氣爐也已經體現(xiàn)出大爐型特點，因此爐箅材質必須改進。爐箅自身的強度和耐熱、抗裂能力需要提高。要使使用周期在正常使用條件下，等同于灰盤轉動部分的檢修周期。在選材方面設計生產單位已經著手改進。
結語：對煤氣爐進行錐形化的改造，是煤化工行業(yè)的一種新生事物。是正在發(fā)展、也正在逐步完善和提高的一種技改形式。它的推廣和應用，已經給各應用廠家不同程度的帶來了經濟效益。人們對該技術認識和掌握程度加深以后，平衡配套的改進速度會進一步加快，系統(tǒng)的完善程度也將會加速提進升。錐形煤氣爐在節(jié)能降耗工作中的作用將進一步發(fā)揮。
