2008年中3000新型煤氣爐投入使用，標(biāo)志著煤氣爐在發(fā)展過程中，走過一個(gè)新的里程碑。煤氣爐每擴(kuò)大一次都促進(jìn)小氮肥向前發(fā)展，煤氣爐越大，產(chǎn)量越高，效益越好。但是，煤氣爐的發(fā)展決定于爐箅的發(fā)展，沒有新型爐箅就沒有新型煤氣爐。因此，爐箅的發(fā)展是煤氣爐的發(fā)展關(guān)鍵。
1 φ1100～φ1500煤氣爐時(shí)期的爐柵
原始的小型煤氣爐沒有爐箅，采用的是爐柵。爐柵是用多根圓鋼在爐底平行并列鋪設(shè)而成、類似民用煤球爐的爐條，每根圓鋼之間有一定的間隙，此間隙就是空氣和煤氣的通道。排渣時(shí)用固定扳手搬動圓鋼端頭方形部位，一根一根來回?fù)u動，將爐條上的灰渣落入爐底灰倉，灰倉中的灰渣適時(shí)排出，排渣時(shí)間和排渣量主要根據(jù)爐下的溫度而定，這種原始的排灰方式無法滿足工業(yè)化生產(chǎn)。因此，這種小煤氣爐很快退出歷史舞臺。
2 φ1980煤氣爐—星形爐箅
星形爐箅每層為五邊形，一層一層重疊在爐箅底座上，爐箅底座卡在灰盤上，隨灰盤轉(zhuǎn)動，它與灰犁配合將灰渣排入灰斗，實(shí)現(xiàn)了自動排渣。這種爐箅比爐柵是一個(gè)進(jìn)步，它在朝工業(yè)化應(yīng)用前進(jìn)了一大步。但是它存在很多缺點(diǎn)，易“散架”，布風(fēng)不均勻易結(jié)大塊，無破渣能力，氣體中帶出物多。生產(chǎn)時(shí)間短，處理問題時(shí)間長。
3 φ2260煤氣爐—LJF均風(fēng)爐箅
φ2260煤氣爐使用時(shí)間最長，從20世紀(jì)70年代中期到20世紀(jì)80年代末，共使用15年之多，之所以使用時(shí)間長，其主要原因是爐箅進(jìn)展緩慢，在15年中經(jīng)過三個(gè)階段。
3.1 傘形和塔形爐箅
20世紀(jì)70年代中期開平氮肥廠研制出六層傘形爐箅，通風(fēng)面積0.684m2高度1353mm，最大旋轉(zhuǎn)直徑1620mm。20世紀(jì)80年代初，湖南化工設(shè)計(jì)院研制出塔形爐箅，最大直徑1750mm，通風(fēng)面積0.758 m2。這兩種爐箅在布風(fēng)均勻、排渣破渣、降低通風(fēng)阻力、減少帶出物等方面，比星型爐箅都有很大進(jìn)步。因此，它在φ2260煤氣爐上應(yīng)用7、8年時(shí)間。
3.2 LZ與均布型爐箅
20世紀(jì)肋年代初期，化工部科技局下達(dá)任務(wù)，清華大學(xué)化工系曾先舜教授研制出LZ型爐箅；于此同時(shí)，化工部小合成氨設(shè)計(jì)技術(shù)中心站組織，原華東化工學(xué)院張成芳教授負(fù)責(zé)工藝設(shè)計(jì)，上海化工設(shè)計(jì)院進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，共同研制的徑向均布型爐箅成功應(yīng)用。這兩種爐箅結(jié)構(gòu)新穎，各據(jù)特色，爐箅無論在布風(fēng)均勻性、排渣破渣，降低氣體阻力，減少氣體帶出物等方面比傘型、塔型爐箅都有較大的進(jìn)步，爐箅使用性能提高一大步，這種爐箅一南一北，相互競爭不斷提高，各自發(fā)展了許多型號。
3.3 LJF均風(fēng)爐箅
20世紀(jì)80年代末期，河北肥鄉(xiāng)化機(jī)廠在LZ的基礎(chǔ)上研制出LJF均風(fēng)型爐箅，該爐箅特點(diǎn)：將LZ第五層與底座分開，增加一層風(fēng)道。當(dāng)時(shí)爐膛高徑比小，炭層薄中間風(fēng)量大易結(jié)疤，他們增加這層風(fēng)道，是降低了中風(fēng)，增大了邊風(fēng)，這使?fàn)t箅布風(fēng)更加合理，這一改進(jìn)使?fàn)t箅布風(fēng)合理均勻，增加通風(fēng)量，減少結(jié)疤，穩(wěn)定爐況，提高煤氣爐產(chǎn)氣量，實(shí)現(xiàn)了一爐供三機(jī)，這是造氣工人的多年愿望。從1988年到1993年間，LJF型爐箅風(fēng)靡全國造氣行業(yè)，為氮肥行業(yè)做出突出貢獻(xiàn)。它所配套的φ2260煤氣爐，在煤氣爐發(fā)展史上成為一個(gè)新的里程碑。
4 DLφ2400煤氣爐—低高度強(qiáng)破渣均風(fēng)爐箅
LJF型爐箅配套φ2260煤氣爐氣化強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)到一個(gè)新水平，當(dāng)時(shí)沒有一個(gè)新的爐箅能超過它。煤氣爐要發(fā)展，φ2260煤氣爐己發(fā)揮到頂點(diǎn)：必須開辟新路。1990年湖南益陽化機(jī)廠開發(fā)的φ2400煤氣爐應(yīng)運(yùn)而生，從1990年到1996年這時(shí)期中，φ2400煤氣爐成為小氮肥煤氣爐發(fā)展主流。1990年前后，φ2400煤氣爐配套的爐箅是在φ2260爐箅基礎(chǔ)上放大的爐箅，它比較高，上部三層經(jīng)常容易燒壞，使用壽命只有3～6個(gè)月，秦興亞高工針對當(dāng)時(shí)情況研制出低高度、強(qiáng)破渣均風(fēng)DL-φ2400爐箅。
4.1 DL-φ2400爐箅特點(diǎn)
爐箅高度低，LJF型爐箅破渣是靠爐箅底座和最大層四個(gè)角共同完成破渣的，它的最大層上四條筋位置在四條邊中間，只起排渣作用，它與夾套上破渣條不配合，所以無法破渣，DL型爐箅將排渣筋安置在四邊形的四個(gè)角上，使其與破渣條配合，排渣筋頭高度160～180mm，這樣爐箅底座可降低150mm，爐箅高度也隨著降低150mm，原φ2260爐箅高1500mm，如果按其比例放大，φ2400爐箅高度＞1550mm，現(xiàn)在降低150mm后，DL-φ2400爐箅高度為1400mm。
4.2 強(qiáng)破渣
DL型爐箅18條排渣筋，筋頭向上翹起，爐箅在轉(zhuǎn)動過程中象一個(gè)圓盤耙，將疤塊靶碎排一下。
4.3 布風(fēng)合理
φ2400煤氣爐高徑比小炭層薄，爐膛中間風(fēng)量大，易吹翻、結(jié)疤，DL型爐箅降低了中風(fēng)，加大了邊風(fēng)，使?fàn)t內(nèi)布風(fēng)更加合理。DL型爐箅配套的φ2400煤氣爐在1990年到1996年期間成為小氮肥主流煤氣爐，推動了小氮肥蓬勃發(fā)展。
5 φ2600—煤氣爐DL六層六邊形爐箅
煤氣爐專家田建安高工與博山化肥設(shè)備廠，1993年開始研發(fā)φ2610煤氣爐，1996年在小氮肥行業(yè)開始推廣；秦興亞高工在1995年初研制六層六邊DL-φ2610爐箅，當(dāng)年6月投入使用。爐箅四邊形改為六邊形，這是爐箅結(jié)構(gòu)的重大改進(jìn)，它為煤氣爐向大型化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。煤氣爐從φ2400發(fā)展到φ2600，炭層穩(wěn)定是φ2600煤氣爐煤氣爐能否成功的關(guān)鍵，炭層不穩(wěn)定，其它布風(fēng)均勻、排渣、破渣都無從說起，四邊形爐箅四個(gè)邊與夾套形成四個(gè)大弓形，排灰能力大，容易造成塌炭，灰渣層無法穩(wěn)定。云南某氮肥廠就是典型，該廠燒碳化煤球，使用四邊形爐箅，幾天就蹋炭一次，煤氣爐無法操作，造成產(chǎn)量低、效益差、企業(yè)虧損，改用六邊形爐箅之后，炭層穩(wěn)定，煤氣爐正常生產(chǎn)。六層六邊爐箅使φ2600煤氣爐在小氮肥行業(yè)大力推廣，小氮肥廠產(chǎn)能從年產(chǎn)20～40kt發(fā)展到50～80kt，使小氮肥進(jìn)入了新的發(fā)展時(shí)期。
6 φ2800煤氣爐—七層六邊爐箅
2002年博山化肥設(shè)備廠與田建安高工共同研發(fā)φ2800煤氣爐，這一新的煤氣爐，爐膛直徑加大了，炭層提高了。它與φ2600煤氣爐有很大的區(qū)別，φ2600煤氣爐大部分都是在φ2260煤氣爐基礎(chǔ)上改進(jìn)，爐膛直徑雖加大，但高度基本不變，爐內(nèi)有效炭層高度較低。低炭層時(shí)，爐箅布風(fēng)是中風(fēng)小邊風(fēng)大�，F(xiàn)在φ2800煤氣爐有效炭層提高了，在新的工況下，爐箅布風(fēng)必須改變，如果還是采用六層六邊爐箅，必然是爐膛周圍發(fā)紅，下部結(jié)環(huán)形疤上部掛壁。如何解決這一問題，必須從布風(fēng)理論上去研討。最初，各層布風(fēng)都是按百分比來布風(fēng)，后來按布風(fēng)強(qiáng)度來布風(fēng)，這兩種方法都無法判定各層風(fēng)量大小，各層布風(fēng)是否合理均勻，所以一臺爐箅研制出來后，需要經(jīng)過多次實(shí)用，才能摸索出規(guī)律，將其定型。我們使用布風(fēng)新方法，能夠使各層布風(fēng)合理均勻，局部布風(fēng)量偏大、偏小的問題基本得到解決。使用布風(fēng)新方法能夠很好解決爐膛內(nèi)邊壁效應(yīng)問題。七層六邊爐箅使φ2800煤氣爐走向成功，它成為2004年之后新建煤氣爐的首選爐型，它推動小氮肥行業(yè)向大氮肥行業(yè)發(fā)展。
7 φ3000煤氣爐—八層六邊拋物線形爐箅
湖北枝江三寧化工有限公司新建年產(chǎn)醇氨500 kt裝置，原料為煤棒。采用φ2800煤氣爐需建28臺，采用φ3000煤氣爐計(jì)算后只要22臺。采用φ2800爐成熟可靠，采用φ3000煤氣爐可節(jié)約6臺φ2800爐，而且占地面積少，節(jié)省投資。但是中氮廠都紛紛將φ3000爐拆除建φ2650煤氣爐。φ3000煤氣爐能否穩(wěn)定生產(chǎn)，李先云等技術(shù)人員經(jīng)過調(diào)研，認(rèn)為φ3000煤氣爐能否開好關(guān)鍵之一在爐箅，他們招標(biāo)選定邳州市興亞爐箅有限公司負(fù)責(zé)爐箅研制。秦興亞高工經(jīng)過反復(fù)研究推出八層六邊拋物線形爐箅與之配套。
7.1 八層六邊爐箅特點(diǎn)
(1)爐箅高度比較高，它適合高炭層操作，特別適應(yīng)燒煤棒。
(2)七層風(fēng)道布風(fēng)均勻，適合燒煤棒。
(3)爐箅外形采用拋物線形，它與氣化層曲面相吻合，它適應(yīng)炭層高度波動。
7.2 使用效果
(1)產(chǎn)氣量高：產(chǎn)氣量每小時(shí)9000m3以上，單爐日產(chǎn)合成氨75t。
(2)爐況穩(wěn)，易操作：新開22臺爐，18d全部調(diào)節(jié)正常。
(3)氣體質(zhì)量好，下行帶出物少，灰渣殘?zhí)己康�，噸氨入爐耗煤棒1470kg。
φ3000煤氣爐應(yīng)用成功，是煤氣爐發(fā)展史上又一個(gè)新的里程碑，為煤氣化行業(yè)節(jié)能降耗開辟了新路，為氮肥行業(yè)向大型發(fā)展奠定基礎(chǔ)。高效、節(jié)能、大型煤氣爐是氮肥行業(yè)發(fā)展的需要，研制新型爐箅是我們的責(zé)任，具有中國特色的新型煤氣爐象長江后浪推前浪，永不停息的向前發(fā)展。
