馬蹄爐的改造

1、第1期魏章斌.馬蹄爐的改造1馬蹄爐的改造魏章斌(長(zhǎng)嶺煉油化工有限責(zé)任公司催化劑廠)摘要馬蹄爐是催化劑廠生產(chǎn)水玻璃的裝置，長(zhǎng)煉催化劑廠在馬蹄爐的異地改造中總結(jié)了國(guó)際、國(guó)內(nèi)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)馬蹄爐的生產(chǎn)能力、生產(chǎn)自動(dòng)化和節(jié)能方面作了較大的改進(jìn)，從近兩年的生產(chǎn)實(shí)際和標(biāo)定情況表明新馬蹄爐技術(shù)達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。關(guān)鍵詞馬蹄爐熔化率自動(dòng)化改造節(jié)能1前言隨著催化劑技術(shù)的發(fā)展，水玻璃的需求量不斷增大，模數(shù)要求也越來(lái)越高，國(guó)內(nèi)同行業(yè)已用硅凝膠代替了鋁凝膠。我

2、廠準(zhǔn)備在“十五”期間建一套3萬(wàn)噸硅膠裝置，目前，馬蹄爐生產(chǎn)能力明顯不足，為了消除催化劑“瓶頸”，挖潛增效，提高催化劑整體水平，長(zhǎng)煉催化劑廠1998年在馬蹄爐的異地改造中已對(duì)馬蹄爐進(jìn)行了改造，熔化量提高到100t固體水玻璃天，模數(shù)提高到3.4，以適應(yīng)我國(guó)煉油行業(yè)對(duì)催化劑質(zhì)量、品種和需求總量增長(zhǎng)的需要。2馬蹄爐的改進(jìn)措施及使用效果。2.1馬蹄爐生產(chǎn)能力的改造2.1.1影響催化劑生產(chǎn)能力的因素(1)舊馬蹄爐熔化面積為37.44m2，產(chǎn)量為66

3、.7噸天，模數(shù)為3.15，隨著催化劑生產(chǎn)的發(fā)展，水玻璃產(chǎn)量將達(dá)到100噸~150噸天，模數(shù)要求達(dá)到3.3以上，無(wú)法滿足催化劑生產(chǎn)的需要。(2)馬蹄爐熔化率為1.752tm2.天，熔化率低，不利于水玻璃生產(chǎn)量的提高和水玻璃模數(shù)的提高。(3)馬蹄爐使用壽命短，平均壽命為1.5年，不利于水玻璃連續(xù)生產(chǎn)，而且，經(jīng)常因小爐出料口損壞而停工檢修小爐。2.1.2改進(jìn)情況及使用結(jié)果(1)增大爐體熔化面積，熔化面積由改造前的37.44m2提高到46.8m

4、2，澄清池面積為11.5m2。通過(guò)調(diào)查和國(guó)內(nèi)同行介紹，馬蹄爐節(jié)能效果好，但面積受到限制，熔化面積一般要求小于50m2，但國(guó)外有熔化面積90m2的橫火焰爐，而橫火焰爐熔化面積可達(dá)100m2，熱效率低。國(guó)內(nèi)有馬蹄焰爐，熔化面積為60m2，需雙側(cè)加料，有工作部，長(zhǎng)寬比為1.4~1.6。公司馬蹄爐改造時(shí)，吸收了同行先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，熔化面積為46.8m2，澄清池面積為11.5m2，長(zhǎng)為7.3m寬為6.42m從使用情況來(lái)看水玻璃熔化量能夠達(dá)到100t天。

5、(2)馬蹄爐的生產(chǎn)和標(biāo)定情況表明：熔化率由改造前的1.752tm2.天提高到現(xiàn)在的2.14tm2.天，熔化模數(shù)由改造前的3.15提高到現(xiàn)在的3.4。改造后的馬蹄爐生產(chǎn)能力控制在(100~150)t天，熔化率控制在(2.14~3.2)tm2.天，爐溫控制在1400℃~1450℃，通過(guò)標(biāo)定熔化率為2.14tm2.天，模數(shù)達(dá)到了3.4，以后馬蹄爐要提高產(chǎn)量，爐體基礎(chǔ)部分不變，只是爐體材質(zhì)變化，爐溫提高就可達(dá)到設(shè)計(jì)要求。從表1可以看出，我廠新馬

6、蹄爐熔化面積在國(guó)內(nèi)同行中較大，爐溫控制較高，熔化率和產(chǎn)量明顯優(yōu)于同行，這說(shuō)明我廠新馬蹄爐熔化水平在國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。(3)在提高使用壽命方面作了大的改造，從近兩年使用情況來(lái)看爐體無(wú)異常變化，根據(jù)專(zhuān)家鑒定使用壽命能夠由原來(lái)的1.5年提高到3~4年。a.新馬蹄爐池深由原來(lái)的0.7m增加到1.2m，碹頂厚度由380mm增加到450mm，噴嘴磚中心離液面由原來(lái)的365mm增加到450mm，火焰空間第1期魏章斌.馬蹄爐的改造3（3）加料采用垅式加料機(jī)，無(wú)

7、法控制料面，容易造成生料沉底。2.2.2改造情況及使用效果（1）整個(gè)系統(tǒng)均由中心控制室TCL集散控制系統(tǒng)控制，配料、加料、爐壓、加料均可自動(dòng)控制。通過(guò)生產(chǎn)測(cè)定具體控制精度如下：料液面控制系統(tǒng)：精度0.8mm油風(fēng)配比：自動(dòng)可調(diào)油壓控制系統(tǒng)：測(cè)量范圍：(0~1.2)Mpa精度1%氣壓控制系統(tǒng)：測(cè)量范圍：(0~0.6)Mpa精度1%窯壓控制系統(tǒng)：測(cè)量范圍：(30~70)Mpa精度2%窯溫控制系統(tǒng)：測(cè)量范圍：(1100~16

8、00)℃精度10%火焰換向系統(tǒng)：時(shí)間程序控制，符合工藝要求，不冒黑煙（2）混料機(jī)采用圓盤(pán)給料機(jī)，混料效果較好，而且可根據(jù)混料情況自動(dòng)控制混料時(shí)間，計(jì)量采用配料秤，計(jì)量準(zhǔn)確率達(dá)到100%整個(gè)配料系統(tǒng)采用自動(dòng)控制，減小了勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)，使生產(chǎn)能力和水玻璃模數(shù)增大。（3）用懸掛式加料機(jī)，能夠根據(jù)液面變化自動(dòng)調(diào)節(jié)加料速度，使加料平穩(wěn)，能夠形成薄層。2.3節(jié)能方面改造2.3.1存在問(wèn)題（1）馬蹄爐生產(chǎn)能力增大，熔化面積增大，但蓄熱室面積變

9、化不大，僅375m2蓄熱室面積熔化面積=10.02，距15~35相差很遠(yuǎn)，排氣溫度高達(dá)550℃左右，煙氣帶走熱量多。（2）爐體表面溫度高，表面散熱大。（3）爐體密閉性不好，溢流和輻射散熱大。（4）原來(lái)二次風(fēng)采用機(jī)械鼓風(fēng)，電能消耗大。（5）瓦斯壓力和爐壓無(wú)法控制，煙氣帶走熱量多。2.3.2改造及使用效果（1）蓄熱室面積增大為750m2蓄熱室面積熔化面積=16.03，為了增強(qiáng)換熱效果，蓄熱室由原來(lái)?yè)Q熱效果不太好的格子磚改為

10、換熱效果好的同心磚，改造后，煙氣帶走的熱量明顯減少，排氣溫度為380℃左右，換熱效果好。（2）爐體表面用20mm~25mm的硅酸鈣保溫泥進(jìn)行全保溫，爐體表面溫度明顯降低，表面散熱減少，而且，爐體從目前使用情況來(lái)看無(wú)異常變化。（3）對(duì)爐體進(jìn)行全封閉，堵塞多處看火孔，僅留幾個(gè)小看火孔，加料采用全密封的懸掛式加料機(jī)，原側(cè)面的沉清池和出料小爐改在爐體尾部，出料改為供料機(jī)，節(jié)能效果好。（4）二次供風(fēng)改為自然通風(fēng)，從現(xiàn)在使用用情況來(lái)看自

11、然通風(fēng)完全能夠滿足生產(chǎn)需要，節(jié)約了電能。（5）瓦斯壓力采用穩(wěn)壓罐通過(guò)計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，能夠較好地將瓦斯壓力控制在需要范圍內(nèi)，爐體增加了取壓點(diǎn)，通過(guò)計(jì)算機(jī)準(zhǔn)確控制爐壓，從使用情況來(lái)看燃燒效果好，煙氣帶走熱量少。通過(guò)以上措施，熱效率明顯提高，具體標(biāo)定情況見(jiàn)表3。從表3可以看出馬蹄爐水玻璃生成熱（熱效率）由原來(lái)的21.2%提高到31.65%和帶入下道溶解工序的熱量明顯增多，爐壁散熱、煙氣帶走熱量、輻射和溢流散熱明顯減少。3結(jié)論（1）馬蹄

12、爐改造后，熔化面積增大為46.8m2澄清池面積為11.5m2，通過(guò)對(duì)爐體材質(zhì)的改變，爐溫可控制在1400℃~1450℃，生產(chǎn)能力達(dá)到100t固體水玻璃天，熔化率可達(dá)2.4tm2.24h，模數(shù)達(dá)到了3.4的水平，通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算和專(zhuān)家鑒定，在基礎(chǔ)部分不變的情況下，爐溫可控制在1400℃~1500℃，相應(yīng)改變爐體部分材質(zhì)，生產(chǎn)能力可達(dá)到150t固體水玻璃天，熔化率可達(dá)3.2tm2.24h，在國(guó)內(nèi)同行業(yè)處于領(lǐng)先水平。（2）自動(dòng)化程度高，使窯爐生產(chǎn)