关于鲁奇加压气化工艺的几点介绍

量产生蒸汽，经汽液分离后并
入气化剂中。夹套内产的饱和
蒸汽，无单独的集汽包，而是
利用夹套上部空间起汽液分离
作用，为了提高分离效果，在
内外壳体上焊有挡板。

气化炉内外壳体生产期
间由于温度不同，热膨胀量不
同，为降低温度差应力，在内
套下部设计制造成波形膨胀节，48mm
用于吸收热膨胀量。

正常生产期间，波形膨
2）气化炉出口温度降低，灰锁温度升高时，应降低炉篦转 速，减少排灰量。
3）气化炉出口温度和灰锁温度同时升高时，说明炉内有沟 流、风洞现象，应降负荷，适当提高汽氧比，正反转炉篦来 均匀布气，必要时加大炉篦转速以破坏风洞。
加负荷前的确认： 检查原料煤的质量指标和供给情况； 检查蒸汽和氧气的供给情况，氧气的纯度；
型均是一个双层筒体结构的反应器，
这种内外筒结构的目的在于尽管炉
内各层温度高低不一，但内筒体由
于有锅炉水的冷却，基本保持在锅
炉水在该操作压力下的蒸发温度，
不会因过热而损坏。由于内外筒受
热后的膨胀量不尽相同，一般在内
筒设有补偿装置。

夹套宽度为48mm，总
容积为13.3M3，充满锅炉水，
以吸收气化反应传给内筒的热

电机到炉篦大轴的转动比（速比）为596：1，炉篦大轴到炉篦转动比为6：1。
炉篦设在气化炉底部，其是气化炉的关键部件，设置其作用是：
1）使汽化剂均匀分布到气化炉的横断面；
2）排灰并维持一定的灰层高度；
3）破碎灰渣块，使灰渣粒度减小，防止灰锁阀门堵塞；
4）保持煤层、灰层在移动中达到均衡。作为均匀灰层条件，目的是防止汽化 剂在煤层中形成沟流。
3、煤气中CO2含量：CO2含量的变化对汽氧比的变化反应最敏感，在 煤种相对稳定的情况下，CO2超出设定范围要及时调整汽氧比，以适应 气化炉运行的需要。
汽氧比的调整要谨慎，且调整幅度不要太大，在调整前后要及时观察气 体分析和灰况。
在高负荷生产情况下，为了不使生成细灰影响下灰操作，汽氧比可适当 降低，加大灰渣粒度。
3.2 气化炉火层的控制
火层的高低是气化炉操 作的主要目的，其高低 不仅直接关系到气化炉 的工况，而且对设备的 影响很大。 正常控制中气化炉火层 并不可视，即没有直接 判断的手段，需通过对 出口温度和灰锁温度的 控制来控制。
炉内火层位置的控制非常重要，判断火层的具体位置应根据 气化炉的工艺指标和实际经验综合而定。
H2O
分子量 2 28 28 40 16 28 30 44 58 32 44 34 60 18 181℃ 3.9MPa
体积百分数（%） 39.20 0.18 15.90 0.09 11.90 0.03 0.39 0.18 0.06 0.30 31.59 0.16 0.02 饱和水
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CO2和 O2是判断气化炉运行的重要指标。半分析的特点是分析 所需时间短且操作程序简单，在开车阶段和气化炉工况不正常时 加大单位时间内半分的次数（正常情况下一小时做一次半分析）。 另外在规定时间做：灰渣中残碳量，煤样的堆密度，熔点和发热 量，锅炉水的电导率等。
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2.3 、气化炉的主要分析项目
单炉粗煤气产量：43024Nm3/h（干基） 粗煤气总产量：946524Nm3/h（干基）
组成 氢气 氮气 一氧化碳 氩气 甲烷 乙烯 乙烷 丙烷 正丁烷 氧气 二氧化碳 硫化氢 硫氧化碳
水 温度 压力
分子式
H2 N2 CO Ar
CH4 C2H4 C2H6 C3H8 n-C4H10 O2 CO2 H2S COS
③煤气成分，其中CO2是明显快捷的判断指标。 ④ 工况和负荷：工况不好或者负荷低时，要稍提汽氧比
操作。
汽氧比是气化炉正常操作的重要调整参数之一，它的高低理论上决定于 煤的灰熔点，但实际上要看灰的颜色、结渣程度、正常下灰量及煤气成 分中CO2的含量来调整汽氧比，调整汽氧比实际上是调整反应层的温度 ，随着汽氧比的调整，出口粗煤气成分也会随着变化，改变汽氧比的主 要依据如下：
主要关注的方面 有：
3.1 汽氧比的调整
汽氧比是调整和控制气化炉的重要参数，其大小不仅 影响炉温，而且将使得煤气成分发生变化。调整的依 据有：
①煤的特性：灰熔点是限制汽氧比的重要指标，在灰熔 点允许的情况下，应尽量保持较低的汽氧比；
②灰渣的特性：通过观察来综合判断，灰渣状况包括颜 色、粒度和含碳量，正常情况下应无明显殘碳，粒度 均匀，呈微结渣状；下灰量正常
胀节不但可吸收大约
25~35mm的内壳热膨胀量，
而且在此还可以起到支撑灰渣
的作用，这样可使灰渣在刮刀
的作用下均匀地排到灰锁中去。
夹套上部空间
32mm
60mm
28mm
波形膨胀区
2、流程简述
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煤锁
干燥层 干馏层 气化层 燃烧层 灰渣层 炉篦驱动器
气化剂 灰锁
煤 夹套蒸汽 洗涤水 洗涤冷却器 粗煤气
水夹套

主体材料外壳为
13MnNiMoR，内壳为Q245R，
气化炉外壁厚60mm，是由
WSTE36材料所制(WStE是德国耐
高温钢的代码)，其可承受较高的
外压（设计压力4.6MPa），内壁
厚度为28mm，材质为Q245R，
其可承受较高的温度。总的来说，
外壁承压不承温，内壁承温不承压。

加压气化炉的炉体不论何种炉
一、鲁奇加压气化工艺原理及流程 二、气化常用的几种基本调节 三、关于气化的主要控制点 四、关键性事故分析
煤的气化是一个复杂多相物理化学反应过程。主要是煤中 的碳与气化剂、气化剂与生成物、生成物与生成物及碳与 生成物之间的反应。煤气的成分决定于原料种类，气化剂 种类及制气过程的条件。
气化炉的工况：出口和灰锁温度，产气量是否稳定 ，出口气体成分等。
夹套耗水量
检查灰渣的生成情况。（粒度、颜色、下灰量、残 炭量）
调整负荷控制器的设定值，注意每次加负荷的量的控制； 手动操作时总是先加蒸汽后加氧气；
增大炉篦转速，观察下灰量； 观察压差、压力、温度、流量的变化； 对出口气体进行分析。 气化炉夹套耗水量正常
气化仿真实际图
碎煤加压气 化炉属于移动 床逆流工艺过 程，从炉子的 纵剖面看，自 上而下可分为： 干燥层、干馏 层、气化层、 燃烧层和灰渣 层。如左图所 示。
2.1、气化装置的内部组成； 气化装置由以下单元或设备组成： 气化炉（内部
有波斯曼套筒）、炉篦（通过变频电机驱动）、内筒 体、夹套和蒸汽分离器；
炉篦整体由下部的止推盘支撑，支推盘由焊接在炉体内壳
制气过程的条件主要取决于气化炉的构造和原料煤的物理 化学性质，其中煤的灰熔点和粘结性是气化用煤的重要指 标。
本装置采用碎煤加压气化是
一种自热式、移动床、逆流接触 、连续气化、固态排渣工艺过程 。气化炉外壁按4.6MPa（g）的 压力设计，内壁仅能承受 0.15MPa的压差，操作压力为 4.0MPa（g）。
2.4 、气化装置的岗位 中控岗位：负责气化装置的整体操作和控制； 现场巡检岗位：负责装置的现场操作和日常巡检； 煤锁岗位：负责加煤和所属岗位的检查； 灰锁岗位：负责排灰和所属岗位的检查。
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气化炉的正常控制
是一个系统的控 制,需要对工况进 行综合的判断，
并非一朝一夕或
通过一节课就可
以正常操作，其
1、气化炉排出灰渣的状态：颜色、粒度、含碳量。 灰渣粒度较大，量多，火层温度过高，说明汽氧比偏低。
灰渣中残炭量高，细灰量多且无熔渣，说明火层反应温度低，汽氧比偏 低。
2、原料煤的灰熔点：在灰熔点允许的情况下，应尽量降低汽氧比，以 提高反应层的温度，若灰熔点发生变化，要及时调整汽氧比。
加煤单元：煤仓、煤溜槽、煤锁、煤尘旋风分离器、 煤锁引射器、粗煤气消音器；
排灰单元：灰锁、竖灰管、膨胀冷凝器 ； 洗涤冷却单元：洗涤冷却器、废热锅炉、循环洗涤 泵、 粗煤气分离器。
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开车煤气处理系统：开车煤气洗涤器、分离器、火炬、 冷火炬。
液压控制系统：由液压泵站、蓄能器、减压站和煤锁、 灰锁 就地控制柜等组成。其作用是以液压形式给煤锁、 灰锁提供动力。
时灰渣对内壳的磨损，延长设备使用寿命，在内壳下部与炉篦接触处和波纹
段上部高为600mm范围内相应加大壁厚至40mm，并且沿圆周在此处焊有 高300mm,厚度为40mm的耐磨筋条24根，在波纹节处装有耐磨板。耐磨材 料为Gx35CrMoV10-4-II。
旋转炉篦：将气化炉内产生高温高压的灰渣排至灰锁。旋转炉篦通过两个电 机同频旋转，通过减速箱将电机的高转速小力矩转为炉篦的低转速大力矩。
Mark-IV型气化炉采用塔形炉篦，分四层布气，气化剂由 炉底进入炉篦中心管，然后由布气孔出去通过炉篦各层间隙分 布进入气化炉内，达到沿气化炉横断面均匀布气的效果。炉篦 的总高度为1200mm,气化剂在各层炉篦通道进入炉内的气量 分布大致为：I——10%，II——20%，III——30%，IV—— 40%。炉篦共有五层（盖板），为便于从炉顶上孔放入炉内进 行安装，除一、二层是整体一块外，其它层均是有几块组成： 第三层4块，第四层4块，第五层6块。各块之间采用螺栓连接。 各层炉篦均固定在中心托板上，采用插入式咬合连接，中心托 板上有档块带动各层炉篦转动。
火层高，则气化层缩短，煤气质量发生变化，严重容易造成 氧气超标，火层低，则灰层薄，容易造成温度高而烧坏炉篦 等内件，火层的控制主要靠调整炉篦转速，控制气化炉出口 温度和灰锁温度来实现。
火层位置的控制应综合炉顶温度和灰锁温度来调整：
1）、气化炉出口温度高，灰锁温度降低时，应加大炉篦转 速，加大排灰量，使炉篦转速和气化炉负荷相匹配。
炉篦分为五层，从下至 上逐层叠合固定在底座上， 顶盖呈锥形，炉篦材质选用 耐热耐磨的絡锰合金钢铸造。 最底层炉篦的下面设有三个 灰刮刀安装口，灰刮刀的数 量由气化原料煤的灰分含量 来决定。灰分含量较少时安 装1-2把刮刀，灰分高的安 装3把刮刀。支承炉篦的止 推轴承上开有注油孔，由外 部高压注油泵通过油管注入 止推轴承面进行润滑，该润 滑油为耐高温的过热汽缸油。 炉篦的传动采用变频电机传 动。由于气化炉直径较大， 为使炉篦受力均匀由两台电 动机对称布置。