造气生产应掌握的9大问题

1、固定层间歇式造气生产应掌握的9大问题在原料气的生产过程中，为了获得较高的产气量和较理想的气体 成分，必须使控制气过程具备两个条件：（1）保持炉内燃料层具有较 高的温度和较高的气化剂流速；（2）对于不同的原料选择相适应的碳 层高度，也与燃料的粒度和性质有关。为了使制气过程具备这两个条 件和实现造气高产低耗，在正常操作中必须严格掌握儿个关键问题， 以期引起重视。1）掌握并确立正确的造气理念固定层间歇制气的过程，是一个燃料热量的有效利用问题。而燃料热 量利用率的高低差别在于：制气过程所选用的工艺及造气炉本身的差 异。在整个制气过程中，在水煤气中为分解蒸汽焙，以及排放吹风气 的wiki潜热/wiki损

2、失，是造成固定床间歇制气热损失的最主要形 式，其次，是吹风气与半水煤气的wiki显热/wiki损失和飞灰造成 的热损失，另外还包括灰渣造成的热损失及夹套壁的散失热。那么搞 好燃料的热量利用，降低吨氨煤耗的最佳途径应该是：降低蒸汽制气 过程对吹风阶段热量的需求；而吹风过程中所产生的热量，最有效、 最经济的利用途径是尽最大可能地将热量储蓄在炉内，而非在炉外进 行回收。切忌在单炉系统上过分追求实现节水蒸汽自给。为提高合成 氨固定层间歇制气效率及生产能力在生产中还应遵循以下原则：（1） 单炉生产：高压吹风、强风短吹、低压制气；高碳层、高气化层温度、 低消耗运行。（2）余热回收：吹风、制气分路在总管回收

3、余热；吹风 过程回收吹风气中可燃成分热量，制气过程回收未分解蒸汽及水煤气 显热。2）掌握好煤场的管理与燃料的加工煤场管理要做到“煤清楚”：（1）煤的质量清楚。进厂煤要分析检 验，煤的质量符合造气生产要求：热值高、固定碳高、热稳定性好、 wiki机械/wiki强度高、灰分少。（2）煤的数量清楚。入厂煤，入 炉煤要计量，煤厂中存放的原料煤应对方成方，标明产地、质量和数 量。（3）大粒度煤要经加工使之粒度大小适中，除去或拣净煤肝石， 经过筛分筛去粉末。（4）加工好的原料煤要按质量、品种、粒度分类, 分堆存放在原料大棚内，防止雨水淋湿或地表水亲湿。（5）建立完善 的煤场管理制度和管理台帐，煤场风耗损失

4、小于2wiki%/wiki0燃料的性质和质量，对气化作业影响很大，特别是粒度对煤气炉 的操作影响更大。因对粒度要求不严，加工不好，引起煤气炉不正常 的事例屡见不鲜。对燃料粒度的基本要求是：粒度大小均匀，无粉末。 粒度过大，炭层阻力虽小，但热量不易蓄存，热量损失大。粒度过小, 炭层阻力大，易结疤，结块。特别是粉末多是造成煤气炉气化不均， 结疤结块的主要原因之一。严格控制入炉煤的质量是煤气炉气化均 匀，提高产气量，降低消耗的第一关。燃料的其他性质如：机械强度、 热稳定性等，最终也反映在粒度上。煤肝石入炉，不仅增加消耗，而 且能降低燃料的灰熔点，使产气量下降。煤肝石在入炉前应尽量拣净。3）掌握好炭层

5、高度煤气炉炭层高度控制是否合理，对煤气的质量和产量均有较大影 响。对于不同的燃料,不同的wiki设备/wiki及不同的生产负荷,炭层高度的控制是不同的。一般的说，控制适当的“高炭层"，有利于 燃料层各分区高度得到相对稳定；可以适应高风量的操作条件，可贮 存较多热量；因而也有利于增加入炉蒸汽量和提高蒸汽分解率；气化 层的增厚，还可以增加二氧化碳与碳的接触时间，有利于二氧化碳还 原反应的进行。炭层控制适宜，还容易使炉顶、炉底气体温度得到适 当控制，因而减少显热损失。当合理的炭层高度确定之后，在操作中就要严格控制。炭层高度 稳定，有利于保持炭层阻力一定，从而保证了入炉空气、蒸汽稳定的 穿过

6、炭层，可以较好的维持炉内的热平衡。如果炭层控制不好，则操 作的其他条件就要随之加以调节。诸如循环的时间百分比、入炉空气 量、蒸汽流量等相互关联的操作条件就不能与之相适应和相对稳定， 必将破坏炉内热平衡，使气化层位置上下移动，气化剂分布不均，造 成炉顶、炉底出气温度波动，气体的产量和质量都会受到较大影响。同时，循环wiki氢/wiki的调节规律也必将被打乱。所以，维持炭层高度的稳定,是搞好稳定操作的重要一环。炭层控制的实际高度和选择，要根据所用燃料的特性，鼓风机能力的大小以及生产负荷的轻重等因素综合考虑，还要充分考虑到煤气 炉高径比。在空气流速无法调节或因炭层高度的增加使空气流速下降 时，降低炭

7、层的高度是行之有效的方法。所谓炭层稳定，是指在每次开车所作循环数一定的情况下，加炭 量和耗炭量最基本平衡，即停车时，手动加焦的煤气炉空程高度保持 不变；对于自动加焦的煤气炉，指入炉煤流量稳定。引起炭层波动的原因主要有：3.1炭层下降慢(1) 炉内出现结疤、结块现象；(2)炉温低，蒸汽用量大(3)火层 上移，炉上温度控制过高；(4)炉内出现吹翻、灭火、风洞等现象;(5)火层分布不均，气化反应不完全；(6)炉条机开启时间少或转 速减慢；(7)炉栅磨损，破碎能力差，或灰犁插入过浅，排灰速度慢;(8)炉条机出现打滑现象未及时发现；(9) wiki阀门/wiki出现故 障；(10)系统阻力大。3.2炭层

8、上涨(1)炉内严重结疤，炉底部堆积大块过多或出现底部架空现象；(2) 加炭多，制气时间短；(3)炉条机不转或大灰盘岀现故障；(4)灰斗 积灰多，下灰不及时。3.3炭层下降快(1)生产负荷过重，气化反应加快；(2)炉条机开车时间过长或转 速过快；(3)炉内出现塌炭；(4)更换比重较大的燃料；(5)灰犁插 入较深，排灰速度快；(6)燃料的机械强度及热稳定性差，或燃料带 入粉末多，造成带出物增多。对于以上影响炭层稳定的因素，根据不 同情况，可釆取以下几种措施予以调节： 缩短或延长制气时间； 增加或减轻生产负荷； 增加或减少加碳数量； 增加或减少炉条机转速及开启时间。以上措施，有时单独采用，有时要同时

9、采用。操作者应首先弄清 炭层不稳定的原因，针对具体情况加以补救。4）掌握好风量和吹风时间在吹风放热和制气吸热的矛盾中，风量和吹风时间是主要矛盾方 面。吹风阶段百分比长短应根据风机风量的大小，燃料的品种和质量 及所需的生产强度综合考虑去顶。其他阶段时间长短的确定，要以吹 风百分比为前提，另外考虑炉内各层区，尤其是气化层的稳定，炉顶 和炉底的温度及生产能力等情况而定。因此，选择适宜的风机及合适 的吹风时间，是提高产量和气体质量，降低消耗的又一关键。在一定条件下，为了减少吹风气中一氧化碳的含量，缩短吹风时 间，适当增加鼓风机风量是必要的。但风量并非越大越好。鼓风机风 量过大，不仅增加消耗，而且煤气炉

10、易结疤结块，使操作管理更加困 难。吹风强度确定后，吹风时间百分比的确定就必须适宜。如果吹风 时间过短，炉温难提；吹风时间过长，则炉温波动范围大，不仅易造成结疤、结块，而 且需加大蒸汽降温，造成蒸汽的浪费。一般蒸汽分解率较低而炉子又 易结疤、结块，就是吹风百分比过大，炉温波动幅度大所致。风量和吹风百分比一经确定，单位时间送入炉子的总风量就确定 了，一般不应随意变动，特別是烧劣质煤，任意延长吹风，极易造成 炉了结疤。应该提倡用蒸汽量来调节炉温，以减少气化层温度的波动。为稳定气化层的温度，还应考虑到空气温度和湿度对有效空气量 的影响。气温低时，水的wiki饱和蒸汽压/wiki降低，其相对湿度 一般也

11、低，故温度和湿度对有效空气量的影响也是同时的。空气温度 升高，空气体积膨胀，则风机送出的有效气体量降低，造成吹风强度 下降；空气相对湿度大，空气中的水蒸汽含量多，单位体积内的有效 气体量降低，造成吹风强度下降。据有关计算，夏季30度与冬季0 度时，吹风有效气量将相差14.2% （温度:1%；湿度：3%）,影响相 当大。因此在操作中应根据空气温度和湿度的变化，特别是在季节交 替时期，应及时调整吹风及上加氮时间比例，以确保气化层温度达到 最佳状态。5）掌握好蒸汽用量及上、下吹时间：上、下吹蒸汽用量及上、下吹时间百分比，是调节气化层温度及 位置的主要手段。蒸汽用量总和的改变，服从于燃料的特性和气体成

12、 分的要求，还要考虑破渣排会能力的强弱。主要根据二氧化碳的指标 和灰渣质量进行调节。二氧化碳含量的高低反映了气化层温度的高 低。单纯从提高气体质量，提高蒸汽分解率考虑，减少蒸汽用量无疑 是有利的。但是，蒸汽用量过低，不仅会使煤气炉生产能力降低，而 且容易造成燃料层局部温度过高，甚至结疤、结块，最终使半水煤气 产量和质量下降。在一定的吹风总量下，蒸汽作用量也不能过大。否 则，大量未分解的蒸汽带走了炉内热量，造成热量损失，使气化层温 度降低，不能得到好的气化效果，增加了能耗（此为煤耗升高的一个 主要方面）。因此，蒸汽用量应该是：在保持煤气炉正常炉温，气化 层不结疤的情况下，尽量控制小一些。上、下吹

13、蒸汽总量（包括二次上吹）的比例一般在1.0-1.25之间, 优质燃料可取高限值，劣质燃料应取低限值。上、下吹制气时间的分 配，以稳定气化层位置，有利于炉顶、炉底温度指标的控制和保证气 体质量为原则。上、下吹蒸汽总量在实际操作中应逐步摸索，调节幅 度不易过大。有蒸汽流量计时，上吹蒸汽用量应基本接近下吹蒸汽用 量，差距不要过大。无蒸汽流量时，上、下吹蒸汽手轮开启度，可以 参考低压蒸汽压力的变化及炉顶、炉底温度、压力的变化，看火情况, 以及水煤气成分中二氧化碳含量的高低等综合情况而定。在蒸汽用量 的改变上、下吹蒸汽量的调节过程中，还应注意以下特殊情况：（1）雨雪季节，燃料中水分含量高，燃料层温度不易

14、提高，蒸 汽用量宜适当减少。但湿碳表面往往粘附许多粉末使床层阻力增大， 气化剂分布不均，易结疤、结块，炉况恶化，故蒸汽量又不宜减少过 多。（2）燃料粒度过小，粒度不匀（10mm以下的小粒煤及粉末超 过允许范围）或因机械强度及热稳定性较差而容易形成炭层阻力，气 化层难以上移的情况时，上吹蒸汽盘应适当增加或下吹蒸汽量适当减 少。（3）燃料灰熔点制约着气化层温度的高低。若灰熔点过低，易 造成结疤、结块，蒸汽用量适当增加，并适当提高上吹蒸汽比例，以 防炉况恶化。入炉煤品种多，煤质不稳定时，更要十分注意到灰熔点 过低的燃料，切实根据灰渣情况及时调节。（4）生产负荷的变化。煤气炉操作中生产负荷的变化是经常

15、遇 到的情况，在加减负荷操作中，对于炭层高度、吹风强度或吹风百分 比、蒸汽用量的调节不宜过猛，否则炉内热平衡失调难以维持炉温稳 定。加负荷时，炉温提高过快，一般难以判断反映温度是否达到理想 要求。一旦吹风强度过大或时间过长，就易造成结疤。个别燃料由于 理化性质特殊，加负荷过猛还会造成气化不均，或容易造成炭层局部 阻力突破而吹翻炭层。减负荷时，常采用减少吹风百分比的方法（更 应注意到空气温度和湿度对有效空气量的影响），炉温开始下降，蒸 汽量也应随之减少以维持炉温基本不变。加减负荷时的步骤，一般是 先确定炭层高度和稳定炭层阻力，然后调节百分比及风压与风量，最 后调节上、下吹百分比及其蒸汽用量。6）

16、掌握好炉顶，炉底温度在吹风和上吹过程中，炉顶温度偏高而且上升幅度大，说明炉内火层 上移或气化不匀。吹风和上吹时气体带走大量显热，使制气效率下降, 产气量少。如果炉底温度偏高，波动幅度大，说明火层下降，致使下 灰返焦多，炉底设备寿命短，下吹气体带走热量增多，热利用率下降。 炉顶炉底温度都偏高，灰渣全是黑褐色疤块，坚硬、质重、无孔、细 小渣块少，为炉况严重恶化的前兆。炉顶温度稍高且有上升趋势，炉 底温度偏低且有下降趋势，说明炉内气化不匀，局部结疤，为炉况即 将恶化的前兆。所以，炉顶和炉底温度是正常操作中一个重要的控制 指标。理想状况应该是：气化层具有较高的温度，而吹风制气时炉顶、 炉底温度较低，走

17、势平稳，温差波动幅度小，规律性强，停炉时炉面 颜色及燃料分布状况正常。气化层的温度高低和厚度，是决定半水煤气产量和质量的重要因 素。气化层温度的选择应从气化强度和热利用率两个方面综合考虑。 另外还受燃料会熔点的限制。如果需要气化强度大，增应选择燃料会 熔点所能允许的高限指标以利于气化层增厚，增大气化反应区。如果 气化强度不需要很大，则应维持气化层温度低限指标。这样，可以使 吹风效率和制气效率都得到提高，以利于降低萧何定额。但是，在气 化层温度维持低限指标时，上、下吹蒸汽量应相应减少，否则会使炉 温过低，半水煤气产量低、质量差，未分解的蒸汽带走大量热量，显 热增大，影响制气效率。掌握好气化层温度

18、是保证气化作业正常进行的重要方面。在固定 层煤气炉生产中，由于燃料层不断地由上而下移动，以及气化层位置 随工艺过程的变化不断移动，气化层温度不便于直接测量。炉温的高 低通常采用间接方法来判断的。判断炉温高低的依据是：（1）停车后观察炉面判断炉温；（2）通过看火判断炉温；（3）通过半水煤气成分判断炉温；（4）利用炉顶、炉底气体温度判断炉温；（5）根据发气量大小判断炉温；（6）通过微压计判断炉温；（煤气炉的炉顶、炉底，废热锅炉出 口和洗气塔出口压力及其之间的压差，在正常生产操作中是一项重要 的控制参考指标）（7）制气阶段分析二氧化碳判断炉温；（经常取样分析水煤气中 的二氧化碳含量，对判断炉温，坚定

19、上、下吹蒸汽用量是否适宜，是 一种简便易行的方法。）（8）测定蒸汽分解判断炉温；（9）观察下灰质量和数量判断炉温。通过以上因素的综合分析，及时、准确地判断出炉温的高低，并 根据炉温的高低变化情况，采取相应的有效措施，来确保炉温的稳定。 而稳定炉温的方法应掌握好下述几个方面： 合理调节入炉空气量当燃料品种不变时，系统阻力正常和炭层高度控制适当，是保 持入炉空气量稳定的先决条件。当燃料品种变化时，要根据灰熔点 的高低，粒度大小等燃料的理化特性，及床层阻力、系统阻力的变 化及时调节入炉空气量。 正确使用入炉蒸汽保持稳定的蒸汽压力与合理的蒸汽用量，是稳定炉温的一项至 关重要的操作，理想的蒸汽用量是使制

20、气阶段的吸热量，等于吹风 阶段储存于炭层中的热量，即维持炉内热量相对平衡。而灵敏可靠 的蒸汽自调减压装置和流量指标装置是达到上述目的的重要手段， 此类装置以气动薄膜式减压阀和节流式流量计较为简单可靠。 合理开用炉条机正确开用炉条机，对保持炉内物料平衡，稳定炉温十分重要。 炉条机转速和开用时间关系较大，判断炉条机转速是否合理，应在 煤气炉运行时间内，保持正常开用时间的情况下，以气化层是否稳 定及炭层下降是否正常为原则。合理开用的关键在于是否有利于灰 层稳定。 及时发现和正确处理煤气炉异常煤气炉异常包括炭层阻力变化，系统阻力变化，阀门故障等方 面。一般阀门故障表现较多，当炉温发生异常波动时，应及时

21、查找 原因，特别是检查各主要工艺阀门起落是否正常，以免贻误时机， 造成炉况恶化，导致产气量锐减。7）掌握好循环时间的分配循环周期的确定和每个循环各阶段时间的分配，在气化操作中是极 为重要的。它是根据燃料性质，机械性能的允许范围及后工序对煤 气质量的要求等综合考虑而定的。拟定时必须合乎下列原则： 保证生产的绝对安全及稳定； 力求制气前后阶段的温度波动不大，气化层位置稳定； 在满足提高炉温的前提下，尽量缩短吹风时间，相延长制气时间; 半水煤气质量合乎工艺要求，在提高碳利用率的条件下尽量提高 气化强度； 尽可能减少热量损失，提高蒸汽分解率，降低两煤消耗。在一个循环周期内，气化层的温度波动范围随循环时

22、间的长短 差异较大。循环时间长，吹风初期温度低，必须经过较长的时间将 气化层温度提高。但是，吹风后期以一氧化碳形式带出的潜热损失 相对增加，吹风效率降低。同时由于制气阶段的热损失，使得制气 效率及气化强度随之下降。若缩短循环时间，就相对减少了吹风阶 段的热损失，气化层温度波动也小，制气阶段的反应相对地经常保 持在高温区进行，有利于加大煤气炉的生产负荷。由于上、下吹时 间相对缩短，气化层位置得到相对稳定，使炉顶炉底温度较易控制, 有利于减少气体显热损失和煤气炉的正常生产操作管理。但是，循 环时间过短，液压阀门开关频繁，使用寿命缩短，并使有效生产时 间亦相对缩短。实践证明，循环时间一般在120s,

23、 135s或150s为 宜，各厂应结合自身实际选择或确定循环周期的长短。一般一个循环分为六个阶段，由于各个阶段的作用不同，时间 的分配原则也不一样。一般情况下二次上吹和空气吹净阶段，由于各个阶段的作用不 同，时间的分配原则也不一样。吹风时间的长短，以使燃料层具有较高温度和使煤气炉有较大 生产能力为主要原则。至于能否用较短的时间达到较高炉温，决定 于空气古风机器的性能以及燃料层是否允许提高气流速度等条件。 达到理想炉温所用的时间长短，以提高空气流速为主要手段，但以 不致使燃料层吹翻为限。当空气流速已经达到燃料层阻力及其分布 所允许范围的高限时，若还需要提高炉温，则应通过延长吹风时间 来达到。吹风

24、时间的分配要切实根据燃料的热稳定性，机械强度， 粒度的大小及燃料层的高度来确定。燃料的机械强度和热稳定性最 终是反映在粒度上。燃料层阻力的大小取决于粒度的大小，燃料层 阻力的分布取决于粒度是否均匀。所以，不同粒度的燃料吹风时间 的分配原则与燃料的机械强度和热稳定性是一致的。上、下吹制气阶段时间的分配，以稳定气化层位置，有利于炉 顶炉底温度的控制和病号止气体质量为原则。在上、下吹制气时间 分配的比例上，下吹制气的时间比上吹制气时间要长一些，以防止 气化层上移，消耗掉气化层大量的热量。但应根据不同的燃料进行 适当的调整；使用优质燃料时，上吹制气的时间更要短一些；使用 劣质燃料时，上吹时间则相应长一些。上、下吹制气时间的分配还 应考虑风机能力和吹风时间百分比的长短（因为稳定气化层位置不 仅取决于上、下制气时间的分配，吹风时间及上加氮时间的长短以 及风压的高低和风量的多少，亦影响气化层的移动程度）。上加氮量应根据燃料的性质和燃料层的温度来确定，还应考虑 鼓风机的出力率。确定上加氮的时间比例和量的大小，主要以维持 炉内气化层的稳定为依据，以便于提高煤气炉的气化能力。循环各阶段的时间分配确定后，根据炉内实际温度及气化层位 置的变化，再用上、下吹蒸汽量来调节，以维持炉内气化正常。8）掌握好灰渣的数量和