隨著優(yōu)質(zhì)塊煤越來越少，煤價越來越高，化肥行業(yè)燒優(yōu)質(zhì)塊煤的機會越來越少了，小化肥為了生存已經(jīng)對原料作出重大改變：燒小粒煤，采用粉煤加工型煤，燒本地的劣質(zhì)煤。燒劣質(zhì)煤，大煤氣爐比小煤氣爐熱容量大、爐況穩(wěn)定，但大煤氣爐必須配性能先進的爐箅，沒有性能先進的新型爐箅，大煤氣爐反而不如小煤氣爐，大煤氣爐無法應用到生產(chǎn)中來。如何根據(jù)原料的改變研制出新型大煤氣爐爐箅，為化肥行業(yè)高產(chǎn)低耗作出貢獻，這是爐箅生產(chǎn)廠家的新任務。
一、 改進歷程
二十世紀八十年代普遍使用φ2260煤氣爐，與之匹配的爐箅是LZ型、均布型兩種爐箅，性能各有優(yōu)劣。八十年代末，肥鄉(xiāng)化機廠對LZ進行改進，把第五層與底座分開，增加一層通風，使爐箅通風面積大大增加，特別是增加了外環(huán)區(qū)風量，所以才使單爐發(fā)氣量從3000nm3/h提高到5000nm3/h以上，這一重大改進為全國小化肥高產(chǎn)低耗作出重大貢獻。
91年之后全國小化肥興起φ2400煤氣爐，我們研制出DL型爐箅，在全國迅速推廣，其特點是：
1、高度低，適合煤氣爐高徑比小，炭層��；
2、增加了外徑區(qū)通風量，提高產(chǎn)氣量；
3、強破渣，破渣筋頭向上翹起，爐子可強負荷生產(chǎn)，提高產(chǎn)氣量。
九十年代中期出現(xiàn)φ2600煤氣爐，我們研制出六層六邊爐箅，它成全國標準型爐箅。其特點是：
1、六邊行保證炭層穩(wěn)定，炭層穩(wěn)定是煤氣爐維持正常生產(chǎn)的基礎，只有炭層穩(wěn)定，爐況才能穩(wěn)定；
2、合理布風，改變過去均勻布風；
a、根據(jù)每層上方炭層厚薄，對氣體阻力大小進行布風，中間炭層薄阻力小，布風少，邊緣炭層厚阻力大，布風量大；
b、根據(jù)中心區(qū)、內(nèi)環(huán)區(qū)、外區(qū)的特點布風，充分發(fā)揮外環(huán)區(qū)占爐膛面積2/3的能力，來提高產(chǎn)氣量；
c、根據(jù)爐箅各層破渣能力大小布風，破渣能力小，布風少；破渣能力大，布風多。
二、新型爐箅研制
1、爐膛直徑擴大要求新型爐箅 進入21世紀煤氣爐有φ2600發(fā)展到φ2800爐膛直徑的擴大必須有新型爐箅與之配套，2003年初，河南鄲城化肥廠，首先采用φ2800煤氣爐，其中爐箅仍然采用六層六邊形，使用效果很差，φ2800煤氣爐的優(yōu)點沒有發(fā)揮出來，是建φ2800煤氣爐，還是使用原φ2600煤氣爐，鄲城化肥廠舉棋不定。興亞公司為其專門研制的φ2800七層六邊爐箅使用后，效果很好，他們十分滿意。因此2004年初決定又建3臺φ2800煤氣爐，2005年又擴建φ2800煤氣爐。從此2800煤氣爐在全國迅速推廣。
2、爐膛高度的要求 新建的φ2600煤氣爐高度比原來從φ2260逐步加大直徑改造而來的φ2600煤氣爐高約
3、布風設計探討 爐箅布風是按人的設想分配各層風量，這是人為分配的。氣體從爐箅出來后在爐內(nèi)料層中是如何分布的，過去無人研究，過去強調(diào)布風均勻，假如布風均勻，出風就不均勻。我們強調(diào)布風合理才能做到出風均勻。我們使用計算機模擬計算發(fā)現(xiàn)，各種爐箅出來的風所形成的環(huán)區(qū)寬度是不一樣，φ2400爐箅第四層出來的風形成環(huán)區(qū)寬度250，小于爐箅第五層出來的風所形成的環(huán)區(qū)寬度265。而φ2600爐箅第四層出來的風所形成的環(huán)區(qū)寬度285遠遠大于第五層出風形成的環(huán)區(qū)寬度265。因此φ2600爐箅出風的均勻性遠遠差于φ2400爐箅，這就是φ2600煤氣爐灰渣返焦高于φ2400煤氣爐的原因。如果φ2600爐箅增加一層布風，四、五、六層出風形成的環(huán)區(qū)寬度分別為225、232、229，各環(huán)區(qū)寬度相差很小，這就能做到出風分布均勻。φ2800六層爐箅三、四、五出風形成的環(huán)區(qū)寬度296、306、286，φ2800七層爐箅四、五、六出風形成的環(huán)區(qū)寬度為243、252、244。七層爐箅布風比六層爐箅布風環(huán)區(qū)寬度減40~50，因此，φ2800爐箅風分布的均勻。
4、強化操作的需要 φ2400煤氣爐單爐日產(chǎn)氨60噸，已做到強化操作，強化操作時下行煤氣爐溫度一般在300
三、新型爐箅設計
爐箅七層結(jié)構(gòu)并不是簡單的六加一，不僅結(jié)構(gòu)上要有其獨特性能，而且在風的分布上更要體現(xiàn)布風合理，出風均勻的特點。
1、結(jié)構(gòu)設計 結(jié)構(gòu)設計主要解決兩個問題：(1)燒劣質(zhì)煤，爐箅上部結(jié)疤棚住下不來。(2)燒小粒煤、型煤容易塌炭，為此我們采取一系列改進，先在φ3600爐箅上應用，證明是非常有效的，然后應用到φ2800爐箅上來。
2、布風設計 爐箅設計最困難的是布風，每層布風量的大小沒有標準，變動一層風量，其它幾層都跟著變動。風量的變化無法測定。風量增減多了容易出問題，增減小了看不出來。過去爐箅布風都采用各層按百分比來布風，這種靠人的設想去布風，必須經(jīng)過長期的摸索、改進才能符合使用要求，操作人員也必須在使用中摸索其性能，才能適應它、掌握它。我們布風是按各層布風強度去布風，然后將數(shù)據(jù)輸入計算機模擬各層出風，計算各層出風形成的環(huán)區(qū)寬度來看其出風是否均勻。我們從φ1980到φ3600爐箅都設計并投入使用。我們從中摸索出規(guī)律：出風環(huán)區(qū)寬度越接近，風分布越均勻。我們每種爐箅都繪制出它的布風曲線圖，爐膛內(nèi)爐箅各層出風形成的環(huán)區(qū)寬度圖。優(yōu)質(zhì)煤、劣質(zhì)煤布風曲線圖、出風的環(huán)區(qū)寬度圖是不相同的。只有對爐箅布風進行深入研究掌握它的規(guī)律，才能設計出布風合理、出風均勻、性能優(yōu)良的新型爐箅。
四、新型爐箅優(yōu)點
1、布風均勻 六層布風比五層布風均勻性提高20％，爐況穩(wěn)定，操作彈性大，返焦率低，發(fā)氣量增加。
2、破渣能力強 爐箅向上翹起的破渣角，老型號為18個，新型號為24個，增加了三分之一。
3、下吹帶出物減少 爐箅各層風道間隙減小，在通風面積相同時六層風道間隙比五層風道間隙減小15-20％，下吹帶出物減少20％。
4、爐箅上部結(jié)疤易排出 爐箅各層組合所形成的錐體變尖了，使上部結(jié)疤不能被棚住下不來。
5、減少風道堵塞 原均布型爐箅第四、第五層風道易堵塞，ZL新型爐箅六層布風，風道間隙減小，排渣筋的高度不變，排灰能力大，使四、五層及上面各層風道不會堵塞。底座直徑加大，排灰能力加大，第六層風道也不會堵塞。
6、煤種適應強 不僅適應燒優(yōu)質(zhì)塊煤，而且適應燒型煤、小粒煤、劣質(zhì)煤。煤球、小粒煤粒度均勻，易塌炭，粉末多。本新型爐箅下部第五、六層錐面角度小，不易塌炭，風道間隙小，所以帶出物少。小粒煤通風性能差，容易塌炭，下吹帶出物多。新型爐箅布風均勻，而且風量好調(diào)節(jié)，有利于建立均勻分布的灰渣層。使用易結(jié)疤的劣質(zhì)煤，煤氣爐最怕爐箅帽處結(jié)疤，結(jié)疤難處理。本爐箅一、二層布風好調(diào)節(jié)，爐箅錐體尖，破渣能力強，結(jié)疤容易旋轉(zhuǎn)排下來。
五、應用效果
1、河南鄲城化肥廠是首家使用φ2800七層六邊爐箅的廠家，他們結(jié)論是：布風合理、爐況穩(wěn)定、產(chǎn)氣量大、灰渣殘?zhí)康�、下吹帶出物少、煤種適應性強。
2、齊魯一化是錐形爐首家使用φ2800七層六邊爐箅廠家，他們反映：爐溫高50~
3、山東平原化肥廠今年從3月至6月將29臺φ2610煤氣爐改為φ2600/φ2800錐形爐，并又新上9臺φ2800錐形爐。改造完成后，總體認為： 1．布風合理、爐況穩(wěn)定，單爐發(fā)氣量提5%以上。2．操作彈性大，煤種適應性強，適應多種煤摻煤，噸氨節(jié)煤20~
六、使用廠家
河南鄲城、齊魯一化、岳陽化肥廠、深州化肥廠、平原化肥廠、明水化肥廠、壽光化肥廠、鄒城化肥廠、濟寧化肥廠、盧龍、玉田、靈寶、臨泉、太和、阜陽、枝江三寧、貴州興義化工總廠、秦皇島昌黎、渦陽三星、宿州信誠、晉城二化等三十多家化肥廠。
