鲁奇炉设备构造

安装好的刮刀与气化炉内壁波形段的间隙为30～ 50mm，间隙过小，受热膨胀后将会出现卡塞现象。刮刀 的数量是依据煤的灰份大小而决定。一般采用3把刮刀， 刮刀是用耳块及销钉与炉篦下刮刀座连接的，其厚度为 30～40mm。 支撑炉篦的是圆盘形的止推盘（止推轴承），其 接触面为圆球形，对中性好。上、下两滑动接触面由内 外配合的轴承大筒固定。下止推盘与底板采用两个键固 定在气化炉母体上。上止推盘与大齿轮连接采用键和螺 栓固定。止推盘接触面由65﹟高温汽缸油润滑，润滑油 由配套的柱塞式多点润滑泵加压经8根油管从炉外穿过 炉底部压入到轴承面上。 炉篦的传动机构由一个大齿轮和两个小齿轮组成， 大齿轮与炉篦转轴之间采用多齿键连接，小齿轮固定在 输出轴上，由炉外变频电机经减速机带动。由于齿轮位 于排灰区，运行条件差，多灰，为避免灰进入齿轮传动 部分，在气化炉底部下灰室的大齿轮外挂有保护板，用 于挡灰，以保护小齿轮的传动部分。
鲁奇第三代炉及附属装置介绍
鲁奇三代Mark - IV型加压气化炉，主要设备组成：气化炉筒体，旋转炉篦， 煤锁、灰锁。附属设备有粗煤气洗涤冷却器、废热锅炉，灰蒸汽洗涤冷却器 等，配套的阀门传动动力装置是液压传动系统，炉篦传动装置是郑州机械研 究所生产的减速机（配西门子变频电机）。下面对这套装置的主要设备做一 下介绍： 一、气化炉筒体 Mark-IV型气化炉是双层夹套式圆形筒体，筒体外径为φ4000mm，内径 为φ3848mm，高度12500mm，内部容积为98M3 ，夹套容积为13M3 ，炉体总重 量118.88吨（不包括内件炉篦重量40吨），操作重量243吨，充水重量为283 吨，操作压力为3.05MPa（表压），操作温度范围1050～1100℃，是原料煤的 气化转化场所。 夹套在生产运行时充满高压锅炉给水并要保持足够高的液位，锅炉水吸热 后产生高压饱和蒸汽，此蒸汽并入单台炉气化剂高压蒸汽管线，与氧气混合 后返回气化炉内。 ***新天煤化气化炉炉体外径φ4000±5mm，内径φ3848±5mm，炉体高度为 13000毫米，炉体内部容积为103.8M3 ，炉体净质量133吨（不包括炉篦）， 操作压力约为4.11 MPa（表压），操作温度大约1050～1100℃。
Mark-IV型气化炉炉篦
灰锁是压力容器，间断变压操 作，用来排出气化过程所产生 的灰渣。 3、煤锁 煤锁是用于向气化炉内部间歇 加煤的压力容器，其结构如右 图所示。 煤锁上、下部为圆锥型封头， 中间为圆筒形，上部半锥角为 450，下部半角为400，中间圆 筒部分直径为Φ3000mm。 总高度为3800mm,煤锁容积为 12.10M3,除去内件后煤锁有效 容积为11.20M3，设计压力为 3.60MPa，设计温度200℃，
H2O
H2O
灰锁上阀结构示意图
灰锁下阀 然后关闭阀门。 （3）灰蒸汽膨胀洗涤器 灰蒸汽膨胀洗涤器与灰锁侧壁 通过接管相连，用于冷凝灰锁 内的蒸汽，卸掉灰锁的压力。 直径Φ1500mm，总高2600mm的 一个圆形压力容器。内部装有 管形内件-----------中心管，
灰蒸汽膨胀洗涤器结构示意图
粗煤气洗涤冷却器的内径为 Φ682mm，内件是一通流文 丘里洗涤器,喉管处直径为 Φ270mm,此处设计的平均流 速范围为50~70m/s,上部缩 段入口直径为Φ450mm,锥角 为30030’,长度825mm,下部扩 张段出口直径为Φ630mm,锥 角为27040’,长度1280mm,出 口速度为15~20m/s。 气化炉生产的粗煤气由煤气 出口管进入喷冷器,由煤气 水处理装置来的高压喷射净 煤气水进入喷冷器,煤气水 通过文丘里洗涤器上部入口 处的螺旋叶片喷出(叶片共 16片,d=10mm,安装角度55o) 与粗煤气中的重组份、灰尘 等杂质直接接触，由于洗涤 后气体温度的降低,部分焦
圆筒内的煤流入煤锁。这样溜煤槽在一个加煤循环打开一次，煤 锁就不会加煤过满，避免造成的煤锁过满上阀无法关闭而停炉。 4、灰锁 灰锁是用来将炉篦刮下的灰间歇排出炉外的压力容器，其上部 是气化炉下灰室，下部与竖灰管相连，其外径为Φ2200mm，总高 约4000mm,容积为12.2M3，有效容积约为8.7M3。灰锁结构如下图 所示。其中间为圆柱形筒体，上部为凸形封 头，下部为锥形封头，侧向有接管与膨胀 冷凝器相通。其设计压力为3.6MPa，设计 温度为470℃，操作压力为3.0MPa，材质选 用15Mo3。由于灰锁内壁接触物料为灰渣， 为延长其使用寿命，在灰锁内设置有耐磨 护板。 （1）灰锁上阀 :灰锁上阀结构及材质同煤 锁下阀。
炉篦整体由下部的止推盘支撑，止推盘下盘通过 有水冷的支撑筋板固定在炉体内壳上。炉篦是通 过两个对称布置传动的小齿轮带动的。炉外（两 个）的小齿轮联结轴是由变速电机通过减速机传 动而带动的，整个传动装置为6级传动，总速比为 1:600,设计转速调整范围为1.0～12.0r/h。 通常炉篦承受400~500℃的温度，在其顶部需保留 约300~500毫米的灰层，以防止煤直接在炉篦上燃 烧，烧坏炉篦，正常运行时，由于入炉的气化剂 温度较低，气化剂对炉篦起到冷却保护，以防超 温损坏。 炉篦为铸钢件，因其在转动过程中与灰渣产生磨 擦，为提高硬度，增强耐磨能力，在其表面盖板 堆焊有硬质合金耐磨条。 在炉篦第五层下部设有排灰刮刀，可将大块灰渣 挤压破碎，将灰渣并从炉内排至灰锁。
灰锁结构示意图
因其操作条件最差，操作温度 较高，而且灰渣磨损严重，为 延长阀门寿命，其阀座上增加 了蒸汽入口，在阀门关闭时接 触面吹入蒸汽，吹除密封面上 的灰渣，从而保证阀门的密封 效果。如右图所示，但目前任 何厂家都没有使用该股蒸汽。 另外为了降低阀座温度，使阀 座硬度不因温度过高而造成降 低，制成了内有水夹套式的阀 座，在使用时，将锅炉给水循 环通入冷却阀座，但目前任何 厂家没有使用该股给水。 （2）灰锁下阀 灰锁下阀，操作温度一般较低， 阀门的密封采用一道硬密封。 另外为了保证阀门密封效果良 好，在其阀座上也设有冲洗水 入口，在阀门关闭前，
煤锁结构示意图
操作压力为3.0MPa。 （1）煤锁上阀 煤锁上阀为锥形阀，为减少阀门上部煤流冲击磨损，在其上部加 装了锥形护筒，可使阀门关闭时减少阻力、减少磨损量。阀座为 球形斜面，这样可使阀头与阀座成为线性接触密封面，确保密封 效果。煤锁上阀采用2道密封，如下图所示：除阀头与阀座本体 的硬密封外，在阀座上开有一道环行燕尾槽，将耐热橡胶圈装入 槽内，构成了软密封接触，橡胶采用氟橡胶，耐温180～200℃。 阀门密封性能的好坏，直接影响到气化炉能否长周期稳定运行， 阀门又因煤锁的 间歇操作而开、关频繁， 因而阀门与阀座的选材要 求比较高。
夹套上部空间
50mm 40mm
46mm
30mm
波形膨胀区
的内壳热膨胀量。 炉篦内壁下部，正常生产时充满了灰渣，为了降低炉篦转动时灰 渣对内壳的磨损，内部安装了“C”形与“L”护板，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， 相应加大内壁厚至40mm，并且沿圆周向焊有高300mm、厚度为 40mm的耐磨筋条24根，在波纹节处装有耐磨板。 2、炉篦
炉篦共有五层，为便于从气化炉顶部大法兰放入炉内 进行安装，除一、二层是整体一块盖板外，其它层均是 有几块组成：第三层4块，第四层4块，第五层6块盖板。 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，中心托板上有挡块带动各层炉篦 转动。
右图是炉篦的 传动结构形式 （太原重机厂）
煤锁上阀
煤锁下阀
（2）煤锁下阀 煤锁下阀为圆锥阀，如上图所示，阀头与阀座为一道硬密封。 阀头、阀座材质与煤锁上阀相同。煤锁下阀由于直接与气化炉内 部料层相接触，因而若出现故障需拆卸更换时，气化炉必须停车， 移开煤锁以便检修；煤锁上阀软密封（橡胶圈）也必须在气化炉 停车状态下更换，检修更换时间大约1.5～2小时。 （3）煤锁圆筒阀 这种溜槽阀为一圆筒，两侧开孔。 当圆筒被两侧双液压缸同时动作放下 时，圆筒上的两侧孔正好对准溜煤通 道，煤就会通过上阀上部的圆筒流入 煤锁。煤锁上阀阀杆上也固定有一个 圆筒，它的直径比溜槽阀的圆筒小， 上部也开有溜煤孔，当上阀向下打开 时，圆筒与上阀头一同落入煤锁，当 煤加满时，煤锁内圆筒以外的空间流 不到煤，当上阀提起关闭时， 煤锁圆筒阀结构图
第 二 代
1954~1969
褐煤、 弱粘结性煤
2600/ 3700
14000~170008 /32000~45000
第 三 代
第 四 代
1969
设有旋转的布煤 器和搅拌装置
除粘结性太强外 的所有煤种
3800
35000~50000
1978
正在试验大直径 的气化炉
除粘结性太强外 的所有煤种
5000
75000
炉篦设在气化炉底部，是气化炉的关键部件，设 置其作用是： （1）均匀分布气化剂； （2）破碎大块灰渣，排灰 ； （3）支撑床层。 （4）保持床层移动，稳定炉内工况。 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，然后由各层 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,气化剂经各层炉篦通道 进入炉内的气量分布大致为：I层～10%，II层 ～20%，III层～30%，IV层～40%。
大、小齿轮的间隙对于炉篦 长周期稳定运行是致关重要 的。冷态安装时齿轮间隙为 4～5mm，在正常运行时，由 于齿轮受热膨胀，其间隙将 缩短为1～2mm。齿轮的这一 间隙是靠固定小齿轮的偏心 轴套来调整的，转动偏心轴 套使大小齿轮间隙达标，再 用螺栓将轴套固定。
二、煤斗、 煤锁与灰锁
1、煤斗 煤斗是安装在气化炉顶部 的原料煤储仓，煤经筛分处理后， 块煤由皮带输送进入煤斗，然后 再从煤斗经煤溜槽间歇地加入到 煤锁。在煤斗与煤溜槽之间设有 一软性连接节，用于吸收气化炉 向上的膨胀量。 煤斗为常温常压设备，容 量为100M3,可储存气化炉四小时的 低负荷用煤量。 2.灰锁 灰锁连接在炉篦下部下灰室的下 面，用来接收炉篦排出的灰渣，