鲁奇加压气化炉的运行与技术改造

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鲁奇加压气化炉的运行与技术改造探讨

鲁奇加压气化炉的运行与技术改造探讨鲁奇加压气化炉是目前常用的一种炉型，广泛应用于能源行业中，主要用于煤炭和其他可燃性物质的气化转化为合成气。

本文将对鲁奇加压气化炉的运行和技术改造进行探讨。

1. 煤炭粒度要求：对于鲁奇加压气化炉来说，煤炭粒度是一个重要的运行参数。

太细的煤炭会导致气化效率降低，太粗的煤炭会导致气化速度过慢。

在运行过程中应该控制好煤炭的粒度，以保证气化效果。

2. 气化温度控制：气化温度是指鲁奇加压气化炉内部的温度。

太低的温度会导致气化反应不完全，气化产物质量下降；太高的温度会导致过烧现象，降低气化装置的寿命。

对于鲁奇加压气化炉的运行，应该控制好气化温度，以保证气化效果和气化装置的安全运行。

3. 炉内烟气循环与净化：鲁奇加压气化炉炉内烟气循环是指气化过程中烟气的循环和净化处理。

通过烟气循环，可以提高气体产率和气化效率；通过净化处理，可以降低废气中的有害物质含量，减少环境污染。

在运行过程中需要关注炉内烟气循环和净化措施，以保证气化效果和环境安全。

1. 炉内温度控制系统改造：为了更好地控制气化温度，可以进行炉内温度控制系统的改造。

可以引入先进的自动控制技术，如PID控制算法和智能控制系统，实现对气化温度的精确控制，提高气化效率和气化装置的安全性。

2. 煤粉喷射系统改造：煤粉喷射系统是鲁奇加压气化炉中的关键部件之一，对气化效果有着重要影响。

通过改进煤粉喷射系统的设计，如增加喷射口数量和改善喷射口结构，可以提高煤粉的喷射均匀性和混合效果，增加气化效率。

3. 烟气处理系统改造：为了更好地净化废气，可以进行鲁奇加压气化炉烟气处理系统的改造。

可以引入先进的废气净化技术，如脱硫、脱硝和除尘等技术，降低废气中有害物质的排放量，减少环境污染。

4. 安全监控系统改造：为了提高鲁奇加压气化炉的安全性，可以进行安全监控系统的改造。

可以引入先进的监控设备和监控算法，实现对气化炉运行情况的实时监测和预警，及时发现并处理故障，确保气化装置的安全运行。

鲁奇加压气化炉的运行与技术改进

鲁奇加压气化炉的运行与技术改进摘要：随着我国市场经济体制的深入发展，能源利用方式也面临着新的改革，不仅要满足市场需求，更要实现多样化创新以适应多方面需求。

煤化工业在此基础上得到了较快的发展，如合成氨、甲醇、煤制天然气、煤制油等产业，在不同程度上提出了碎煤加压气化工艺的需求。

鲁奇炉是在煤化工业中重要的设备，也被看作是煤气化炉中的发生器。

这种产自德国的工艺设备在世界范围内都得到了广泛地应用，上世纪五十年代，我国根据生产需求引入了鲁奇工艺，同时也开始了针对鲁奇工艺生产的探索和研究。

基于此，本文主要对鲁奇加压气化炉的运行与技术改进进行分析探讨。

关键词：鲁奇加压气化炉；运行；技术改进1、前言我国引入鲁奇工艺是在上世纪五十年代，第一代鲁奇炉从苏联引入之后在较长的一段时间内没有进行技术改造方面的探索。

这是因为建国初期的煤化工业几乎都是有苏联技术援建的，以碎煤加压气化为主要技术，国内几乎没有相关的技术人员。

经过长期的研究，碎煤加压气化技术得到了大幅度创新，但在工艺运行和技术改造方面都存在较大的空间。

2、鲁奇炉的设计结构和工艺原理目前，我国鲁奇加压炉的改造方向，主要用于氨气和煤气的生产，应用于化肥生产、城市煤气供应等方面。

虽然不同的生产企业对气化炉的结构改造不同，但在利用煤炭资源性质方面是相同，通过技术改造造成部件方面的差异，本文基于化肥生产过程进行研究。

2.1鲁奇炉简介鲁奇炉是德国鲁奇工程公司生产的煤气化装置，最早成形于十九世纪三十年代，鲁奇炉的是经过对多种煤炭资源测试试验后发明的煤气化装置。

在最初采用燃烧值较低的褐煤进行实验，并取得了成功，在十九世纪50年代到70年代，鲁奇工程公司进行了一系列的改造，其中鲁奇Ⅳ型汽化炉的技术已经相当成熟，目前在国内应用的鲁奇炉设备大多是这一型号。

MARK-Ⅳ型中设置了炉箅，对气化的强度提升高，残渣形成少，技术更加先进；MARK-Ⅳ型鲁奇炉结构其他主要部件包括炉体、煤锁、膨胀冷凝器、洗涤冷却器等。

鲁奇气化炉的改进技术及措施

鲁奇气化炉的改进技术及措施【摘要】气化床层自上而下分干燥、干馏、还原、氧化和灰渣等层，产品煤气经热回收和除油，含有约10%～12%的甲烷和不饱和烃，适宜作城市煤气。

粗煤气经烃类分离和蒸汽转化后可作合成气，但流程长，技术经济指标差，对低温焦油及含酚废水的处理难度较大，环保问题不易解决。

鉴于此，本文主要探讨鲁奇气化炉的改进技术及措施。

【关键词】鲁奇气化炉；改进技术；处理鲁奇碎煤加压气化技术是20世纪30年代由联邦德国鲁奇公司开发的，属第一代煤气化工艺，技术成熟可靠，是目前世界上建厂数量最多的煤气化技术。

正在运行中的气化炉达数百台，主要用于生产城市煤气和合成原料气。

德国Lurgi 加压气化炉压力2.5～4.0MPa，气化反应温度800～900℃，固态排渣，以小块煤（对入炉煤粒度要求是6mm以上，其中13mm以上占87%，6～13mm占13%）原料、蒸汽一氧连续送风制取中热值煤气。

1 鲁奇气化炉的技术特点鲁奇炉的技术特点有以下几方面：（1）鲁奇碎煤气化技术系固定床气化，固态排渣，适宜弱黏结性碎煤（5～50mm）。

（2）生产能力大。

自工业化以来，单炉生产能力持续增长。

例如，1954年在南非沙索尔建立的10台内径为3.72m的气化炉，其产气能力为1.53×104m3/（h·台）；而1966年建设的3台，产气能力为2.36×104m3/（h·台）；到1977年所建的13台气化炉，平均产气能力则达2.8×10tms/（h·台）。

这种持续增长，主要是靠操作的不断改进。

（3）气化炉结构复杂，炉内设有破黏和煤分布器、炉篦等转动设备，制造和维修费用大。

（4）入炉煤必须是块煤，原料来源受一定限制。

（5）出炉煤气中含焦油、酚等，污水处理和煤气净化工艺复杂、流程长、设备多，炉渣含碳5%左右。

通过扩大炉径和增设破黏装置后，提高了气化强度和煤种适应性。

煤种涉及到次烟煤、褐煤、贫煤，用途为F～T合成、天然气、城市煤气、合成氨，气化能力8000～100000m3/h，气化炉内径最大5.0m，装置总规模1100～11600t/d。

鲁奇加压气化炉的正常操作调整与故障处理

煤斗向煤锁加煤的阀门，以前为插板式，第三代炉以
后改为圆筒型，不论改为何种结构形式的煤溜槽阀，
其关闭后都与煤锁上阀之间有一定的空间，该空间用
于煤锁上阀开、关动作，以使上阀关严。所以操作中
要注意：在一个加煤循环中，煤溜槽阀只能打开一次，
以防止多次开关上阀动作空间充满煤后造成上阀的无
法关严，而影响气化炉的运行。
灰锁上、下阀的严密性实验压力必须按要求是压力进行，
即实验时上、下阀承受的压差ΔP为1.0MPa，这样可以及时发现阀门泄露，及时处理，以延长上、下阀的使用寿命。
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5、灰锁膨胀冷凝器的冲洗与充水
对于灰锁设有膨胀冷凝器的气化炉，其充水与冲洗的正确操作很重要。灰锁泄压后，应按规定时间对膨胀冷凝器底部进行冲洗，以防止灰尘堵塞灰锁泄压中心管。冲洗完毕后应将膨胀冷凝器充水至满位后，充水时应注意不能过满或过少，过满时水会溢入灰锁造成灰湿、灰锁挂壁，影响灰锁容积；过少则在灰锁泄压时很快蒸发，造成灰锁干泄，导致灰尘堵塞泄压中心管，使灰锁泄压困难，所以必须正确掌握冲洗与充水量，以保证灰锁的正常工作。
导致工况恶化若气化炉的负荷过等问题。根据经
验，气化炉负荷一般应控制在85%~120%，最低负荷
一般不得低于50%。
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2、汽氧比的调整
汽氧比是气化炉正常操作的重要调整参数之一。调整汽氧比，
实际上是调整炉内火层的反应温度，气化炉出口煤气成分也随
① 当灰锁压力泄压至2.0MPa时停止泄压，检查上阀严密性，查看灰锁压力是否回升。若在规定时间内（5s）压力回升大于0.1MPa，则说明上阀泄露，应充压后再次关闭；若在 5s内小于0.1MPa，说明上阀关闭严密。

鲁奇加压气化炉的运行与技术改造探讨

鲁奇加压气化炉的运行与技术改造探讨
鲁奇加压气化炉是一种采用间歇式加压气化技术的燃烧设备，其优点是在燃烧过程中可以获得高效的热能转换，同时还能有效地进行废气处理。

然而随着时间的推移，设备的运行效率与性能将会降低，这时需要进行技术改造来提高设备的运行效率与性能。

首先，加装旋流式废气净化装置可以在提高燃烧效率的同时，也能有效地减少废气排放量。

旋流式废气净化装置采用惯性沉积与湍流碰撞相结合的方式对废气中的灰尘、烟雾等固体颗粒进行捕捉过滤，因此其过滤效率高且能力强，能够在一定程度上提高燃料利用率，同时还能保护环境。

其次，对炉内加热方式进行改善，尤其是对炉底的加热方式进行改良。

传统的燃烧方式采用电加热或者燃气加热，而这种方式的加热效率不高，因此可以尝试改用气体喷射式加热或者热电偶感应加热等加热方式。

这种改变可以提高炉内温度，加快热能传递速度，从而加快燃料的气化速度，提高燃烧效率。

除了上述改进技术之外，还可以对鲁奇加压气化炉的控制系统进行优化。

利用现代化控制技术对设备进行智能化、自动化控制，能够实现对加压气化炉的全面监测、实时调整与分析，提高运行效率与稳定性。

优化控制系统可以大大减少人力操作，降低运行成本，更好地保障设备的持久稳定运行。

总的来说，鲁奇加压气化炉在运行过程中，可以通过加装旋流式废气净化装置、改善炉内加热方式以及优化控制系统等方式进行技术改造，以提高设备的运行效率与性能，使其更好地适应现代化产业需求。

鲁奇加压气化炉工艺操作

鲁奇加压气化炉工艺操作新疆广汇新能源造气车间－－程新院一、相关知识1、影响化学平衡的因素有三点：①反应温度（T）、②反应压力（P）、③反应浓度（C）。

勒夏特列原理：如果改变影响化学平衡条件之一（T、P、C），平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。

2、气化炉内氧化层主反应方程式① 2C+O₂＝CO₂（－Q）ΔH＜０②2C+O₂＝2CO（－Q）ΔH₂＜０ΔH＜ΔH₂3、气化炉内还原层主反应方程式③C＋CO₂＝2CO（＋Q）ΔH₃＞０④C＋H₂O＝CO+H₂（＋Q）ΔH₄＞０⑤C＋2H₂＝CH₄（＋Q）ΔH5＞０ΔH₃＞ΔH₄＞ΔH5｜ΔH｜＞ΔH₃＞｜ΔH₂｜＞ΔH₄＞ΔH₄4、煤灰熔点对气化炉的影响鲁奇气化炉的操作温度介于煤的DT（变形温度）和ST（软化温度）之间。

若入炉煤的灰熔点高，则操作时适当降低汽氧比，相应提高炉温，蒸汽分解率增加，煤气水产量低，气化反应完全，有利于产气。

但是受气化炉设计材料的制约，汽氧比不能无限制降低，否则可能会烧坏炉篦及内件。

因此受设备材质的局限，煤灰熔点不能太高，一般控制在1150℃≦DT≦1250℃。

反之，若煤灰熔点低，则操作时要适当提高汽氧比，相应降低炉温（防止炉内结渣，造成排灰困难），蒸汽分解率降低，煤气水产量增加，气化反应速度减缓，不利于产气。

因此入炉煤的灰熔点要尽可能在一定的范围内，不能变化太大。

二、汽氧比的判断鲁奇加压气化炉汽氧比是调整控制气化过程温度，改变煤气组份，影响副产品产量及质量的重要因素。

汽氧比过低，会造成气化炉结渣，排灰困难，不利于产气；汽氧比过高，会造成灰细或排灰困难，煤气水产量增加等。

因此，在不引起灰份熔融的情况下，尽可能采用低的汽氧比。

汽氧比的高低应该结合煤气组份中有效气体的含量、灰样和指标参数做出准确的判断！1、从煤气组份¹判断汽氧比的高低我们在实际操作中一般都根据CO2、CO、H2、CH₄来判断汽氧比的高低，下面分情况进行说明。

鲁奇气化炉运行与维护

三、鲁奇煤气化主要操作条件及影响因素（2）温度对气化炉生产能力的影响升高温度，提高了气化反应的反应速率，并使得碳的燃烧反应进行的更加充分，碳转化率提高，从而提高了气化炉的生成能力。虽然提高温度对强化气化过程是有利的，但鲁奇炉气化温度却受到设备和排渣的制约。鲁奇气化炉内结构比较复杂，炉内设有搅拌器、煤分布器、炉箅等转动设备。气化温度过高容易造成这些设备的损坏；鲁奇气化炉是固态排渣气化炉，气化温度过高容易灰渣熔融并黏结成块，造成排灰不畅。因此，鲁奇气化炉的操作温度应该是在保证灰不熔融成渣的基础上，维持足够高的温度以保证煤完全气化，目前工业运行的鲁奇气化炉一般为1000℃~ 1150℃。
三、鲁奇煤气化主要操作条件及影响因素
（2）压力对煤气产率的影响
随着气化压力的升高，煤气组成中，大分子物质CH4和CO2比例增多，小分子物质CO 和H2减少，从而使得煤气总体积减少，煤气的产率降低。
三、鲁奇煤气化主要操作条件及影响因素（3）压力对氧气和水蒸汽消耗量的影响随着压力升高，甲烷化反应增多，放出的热量增多，供给整个气化炉热量需求，从而可降低碳燃烧反应的热量供给，使得氧气的消耗量降低。随着压力升高，甲烷化反应增多，甲烷中的氢主要来自于气化剂水蒸汽，因而，水蒸汽的绝对消耗量增多，但加压却抑制了反应向正反应方向进行，从而降低了水蒸汽的绝对分解率。（4）压力对气化炉生产能力的影响随着压力的升高，气体的扩散速度和反应速率均加快，使得气化炉的生产能力提高，通常，加压气化的生产能力是常压气化生产能力的倍。
二、鲁奇煤气化基本原理 2．气化炉内各层主要反应
三、鲁奇煤气化主要操作条件及影响因素 1．压力在鲁奇加压气化过程中生产操作压力是气化工艺过程中的一个重要控制参数，气化压力对于煤气的组成、煤气产率、蒸汽消耗量、氧气消耗量以及气化炉生产能力都有不同程度的影响。（1）压力对煤气组成及煤气产率的影响随着气化压力的升高，有利于气体体积缩小的反应进行，煤气中的CH4和CO2 含量增加，煤气的热值提高。煤气组成随气化压力的变化如图所示。

鲁奇气化炉

鲁奇气化炉鲁奇加压气化炉1、第三代鲁奇加压气化炉第三代加压气化炉为例，该炉子的内径为3.8m，最大外径为4.128m，高为12.5m，工艺操作压力为3MPa。

主要部分有炉体、夹套、布煤器和搅拌器、炉算、灰锁和煤锁等，现分述如下。

①炉体加压鲁奇炉的炉体由双层钢板制成，外壁按3.6MPa的压力设计，内壁仅能承受比气化炉内高O.25MPa的压力。

两个简体(水夹套)之间装软化水借以吸收炉膛所散失的一些热量产生工艺蒸汽，蒸汽经过液滴分离器分离液滴后送入气化剂系统，配成蒸汽／氧气混合物喷入气化炉内一水夹套内软化水的压力3MPa，这样筒内外两两侧的压力相同，因而受力小。

夹套内的给水由夹套水循环泵进行强制循环。

同时夹套给水流过煤分布器和搅拌器内的通道，以防止这些部件超温损坏。

第三代鲁奇炉取消了早期鲁奇炉的内衬砖．燃料直接与水夹套内壁相接触，避免了在较高温度下衬砖壁挂渣现象，造成煤层下移困难等异常现象，另一方面，取消衬砖后，炉膛截面可以增大5％～10％左右，生产能力相应提高。

②布煤器和搅拌器如果气化黏结性较强的煤，可以加设搅拌器。

布煤器和搅拌嚣安装在同一转轴上，速度为15r／h左右。

从煤箱降下的煤通过转动布煤器上的两个扇形孔，均匀下落在炉内，平均每转可以在炉内加煤150～200mm厚。

搅拌器是一个壳体结构，由锥体和双桨叶组成，壳体内通软化水循环冷却。

搅拌器深入到煤层里的位置与煤的结焦性有关，煤一般在400～500℃结焦，桨叶要深入煤层约l.3m。

③炉算炉箅分四层，相互叠合固定在底座上，顶盖呈锥体。

材质选用耐热的铬钢铸造，并在其表面加焊灰筋。

炉箅上安装刮刀，刮刀的数量取决于下灰量。

灰分低，装1～2把；对于灰分较高的煤可装3～4把。

炉箅各层上开有气孔，气化剂由此进入煤层中均匀分布。

各层开孔数不太一样，例如某厂使用的炉算开孔数从上至下为：第一层6个、第二层16个、第三层16个、第四层28个。

炉箅的转动采用液压传动装置，也有用电动机传动机构来驱动，液压传动机构有调速方便、结构简单、工作平稳等优点。

第一代鲁奇炉在褐煤加压气化中的运行状况及技术改进

作者简介：王朝文（９８）男，１６一，工程师，主要从事煤化工的生产管理。
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５・Ｏ
云南化工
２１第３期０２年
原层）到达燃烧层。同时，中的残留碳与自下，煤而上进人的气化剂中的氧气发生燃烧反应，应反的灰渣将热量传递给逆流而上的气化剂后由炉篦
放热反应）。这些反应产生了Ｈ、Ｏ、Ｈ、ＯＣＣＣ等气体，即粗煤气。炉内的工艺过程为：料煤由原煤锁加入气化炉后，约２５ａ压力下，自在．０ＭＰ煤
பைடு நூலகம்
炉体的主要功能是布煤、气、灰，气化剂与布除使
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设备技改・
第一代鲁奇炉在褐煤加压气化中的运行状况及技术改进
王朝文
（云南解化化工分公司，云南开远６６ｏ６１ｏ）
摘
要：介绍了国内首套自行设计利用劣质褐煤加压气化制氨工艺鲁奇炉运行的状况及出现
的问题。总结了自１７以来，９２年第一代鲁奇炉在运行中存在的主要问题及相应的技术改造状况，并
２１０２年０６月
云南化工
ＹｕｎｎＣｈｅｃｌＴｅｈｎｌｇｎａｍｉａｃｏｏｙ
Ｊｎ２１ｕ．０２
Ｖｏ．Ｉ３９．．Ｎｏ３
第３９卷第３期
ｄｉ１．９９ｊｉｎ１０－５２１．３０４ｏ：３６／．ｓ．０４２Ｘ．０２０．１０ｓ７

鲁奇加压气化炉的开、停车操作

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鲁奇加压气化炉开、停车操作的常见问题及解决方
案
开车过程中的常见问题及解决方案
开车过程中，气化炉内温度和压力上升缓慢，可能导致开车失败
开车过程中，气化炉内出现严重结渣或堵塞现象，影响气化效果
解决方案：检查气化炉的加热系统是否正常工作，确保燃料供应充足，并适当增加助燃空气流量。
解决方案：停车后进行清渣或疏通作业，加强原料煤的破碎和筛分，控制气化炉的操作温度和压力。
加强设备维护和保养
制定维护计划
根据设备运行状况和维修周期，制定合理的维护计划，确保设备
正常运行。
定期检查
对设备进行定期检查，发现潜在问题及时处理，避免设备故障影响生产。
保养与润滑
定期对设备进行保养和润滑，延长设备使用寿命，提高设备运行效率。
优化开、停车流程和管理制度
流程优化
对开、停车流程进行详细分析，找出瓶颈和不合理环节，进行优化改进。
开车流程
启动加压系统，将气化炉内压力逐渐升至正常操作压力。
观察气化炉内的反应情况，调整原料气流量、压力等参数，确保气化反应正常进行。
打开供气系统，向气化炉内通入原料气。
随着气化反应的进行，逐步增加气化炉的负荷，直至达到正常生产能力。
开车过程中的注意事项
01
密切关注气化炉内的反应情况，如发现异常应及时停车检查。
停车过程中的常见问题及解决方案
停车过程中，气化炉内温度和压力下降过快，可能导致设备
损坏或停车失败
停车过程中，气化炉内出现回火或爆炸现象，危及设备和人员安全
解决方案：适当减缓停车速度，控制气化炉的降温和降压速率，同时加强设备的维护和保
养。

鲁奇加压气化炉炉型构造及工艺流程

鲁奇加压气化炉炉型构造及工艺流程鲁奇加压气化炉炉型构造及工艺流程4.第三代加压气化炉第三代加压气化炉是在第二代炉型上的改进，其型号为Mark-Ⅲ，是目前世界上使用最为广泛的一种炉型。

其内径为Ф3.8m，外径Ф4.128m，炉体高为12.5m，气化炉操作压力为3.05Mpa。

该炉生产能力高，炉内设有搅拌装置，可气化强黏结性烟煤外的大部分煤种。

第三代加压气化炉如图4-3-21所示。

煤液压大齿轮上有孔4562循环水3粗煤气__--煤箱;2--上部传动装置;3--喷冷器;4--群板;5--布煤气;6--搅拌器;7--炉体;8--卢箅;9--炉箅传动装置；10--灰箱;11-刮刀;12--保护板;水蒸汽和氧气10 图4-3-21 第三代加压气化炉为了气化有一定黏结性的煤种，第三代气化炉在炉内上部设置了布煤器与搅拌器，它们安装在同一空心转轴上，其转速根据气化用煤的黏结性及气化炉生产负荷来调整，一般为10~20r/h，从煤锁加入的煤通过布煤器上的两个布煤孔进入炉膛内，平均每转布煤15~20mm厚，从煤锁下料口到煤锁之间的空间，约能储存0.5h气化炉用煤量，以缓冲煤锁在间歇充、泄压加煤过程中的气化炉连续供煤。

在炉内，搅拌器安装在布煤器的下面，其搅拌桨叶一般设有上、下两片桨叶。

桨叶深入到煤层里的位置与煤的结焦性能有关，其位置深入到气化炉的干馏层，以破除干馏层形成的焦块。

桨叶的材质采用耐热钢，其表面堆焊硬质合金，以提高桨叶的耐磨性能。

桨叶和搅拌器、布煤器都为壳体结构，外供锅炉给水通过搅拌器、布煤器，最后从空心轴内中心管，首先进入搅拌器最下底的桨叶进行冷却，然后再依次通过冷却上桨叶、布煤器，最后从空心轴与中心管间的空间返回夹套形成水循环。

该锅炉水的冷却循环对布煤搅拌器的正常运行非常重要。

因为搅拌桨叶处于高温区工作，水的冷却循环不正常将会使搅拌器及桨叶超温烧坏造成漏水，从而造成气化炉运行中断。

该炉型也可用于气化不黏结性煤种。

鲁奇碎煤加压气化工艺分析

鲁奇碎煤加压气化工艺分析一、鲁奇加压气化发展史鲁奇炉是德国鲁奇煤气化公司研究生产的一种煤气化反应器。

该炉型的发展经历了漫长的过程，其发展过程可分为三个阶段。

1、第一阶段：任务是证明煤炭气化理论在工业上实现移动床加压气化。

1936年至1954年，鲁奇公司进行了34次试验。

在这基础上设计了MARK—Ⅰ型气化炉。

该炉型的特点是炉内设有耐火砖，灰锁置于炉侧，气化剂通过炉篦主轴通入炉内。

炉身较短，炉径较小。

这种炉气化强度低，产气量仅为4500~8000Nm3/h，而且仅适用于褐煤气化。

2、第二阶段：任务是扩大煤种，提高气化强度。

为此设计出了第二代气化炉，其特点是（1）改进了炉篦的布气方式。

（2）增加了破粘装置，灰锁置于中央，炉篦侧向传动，(3)去掉了炉膛耐火砖。

炉型有MARK—Ⅱ型与MARK—Ⅲ型。

单台炉产气量为14000~17000Nm3/h。

3、第三阶段：任务是继续提高气化强度和扩大煤种适用范围。

设计了MARK—Ⅳ型炉,内径3.8米，产气量35000~50000Nm3/h，其主要特点是：（1）增加了煤分布器，改进了破粘装置，从而可气化炼焦煤以外的所有煤。

（2）设置多层炉篦，布气均匀，气化强度高，灰渣残炭量少。

（3）采用了先进的制造技术与控制系统，从而增加了加煤排灰频率，运转率提高到80%以上。

4、第四代加压气化炉：第四代加压气化炉是在第三代的基础上加大了气化炉的直径（达Ф5m），使单炉生产能力大为提高，其单炉产粗煤气量可达75000m3（标）/h（干气）以上。

目前该炉型仅在南非sasol公司投入运行。

今后鲁奇炉的发展方向：（1）降低汽氧比，提高气化层温度,扩大煤种适用范围，灰以液态形式排出，从而提高蒸汽分解率，增加热效率，大幅度提高气化强度，气化强度可由2.4t/m2h提高到3-5t/m2h.煤气中的甲烷可下降到7%以下。

（2）提高气化压力，根据鲁尔—100型炉实验，当压力由2.5Mpa提高到10.0Mpa,煤的转化率及气化强度可成倍增加，氧与蒸汽的消耗减少，煤的粒度也可以减少。

鲁奇加压气化炉的运行与技术改造探讨

鲁奇加压气化炉的运行与技术改造探讨鲁奇加压气化炉是一种高效能的能量转换装置，广泛应用于能源领域。

运行与技术改造是保证炉子正常运行并提高炉子性能的重要环节。

本文将对鲁奇加压气化炉的运行与技术改造进行探讨，以期有效提高炉子的运行效率和稳定性。

1.1 温度控制在鲁奇加压气化炉中，控制炉内温度是保证炉子正常运行和提高气化效率的关键。

合理的温度控制可以确保气化反应的进行，并且不会对设备造成损坏。

一般来说，鲁奇加压气化炉的温度控制分为炉内温度和炉外温度两方面。

炉内温度控制主要通过控制燃烧空气、燃料进料和气化剂等参数来实现。

而炉外温度控制则是通过对炉体和冷却设备的冷却效果进行调整来实现。

鲁奇加压气化炉的压力控制也是一个重要的运行参数。

过高或过低的压力会影响到气化反应的正常进行，并可能引发安全隐患。

在运行过程中，需要对炉内和炉外的压力进行监控，并进行合理的调整。

一般来说，可通过调节进料、燃烧的空气和气化剂的用量来控制炉内压力；而对于炉外压力的控制，则需要调整冷却设备的冷却效果。

1.3 供料和排料控制鲁奇加压气化炉的供料和排料控制也是运行的关键环节。

供料和排料的不准确或不稳定会明显影响到气化反应的效果和炉子的运行稳定性。

在运行中，需要确保供料和排料的速度和质量稳定，并且与气化剂的用量相匹配。

一般来说，可以通过调整供料和排料的输送速度、温度和配比等参数来实现。

2.1 燃烧系统改造鲁奇加压气化炉的燃烧系统是影响炉子性能的重要因素之一。

通过对燃烧系统的改造，可以提高炉子的燃烧效率和稳定性。

在技术改造中，可以从燃烧器的选型、燃料的选择和燃烧空气的调节等方面进行改造。

可以选用高效能的燃烧器，减少燃料的损耗；选择更适合的燃料，提高燃烧效率；通过控制燃烧空气的进料量和分布位置，改善燃烧空气与燃料的混合效果。

在技术改造中，可以从冷却设备的选型、布置和冷却介质的选择等方面进行改造。

可以选择更高效能的冷却设备，提高热能的回收利用率；优化冷却设备的布置，减少冷却介质的流动阻力；选择更合适的冷却介质，提高冷却效果。

影响鲁奇炉连续稳定运行的原因及改进措施

263鲁奇炉是双层夹套式圆筒形气化炉，主要由炉体、煤锁、灰锁、炉篦、布煤装置，气化剂入口和煤气出口等设备组成。

鲁奇气化炉经过不断的技术改进，虽然在性能方面不断地提升，但是长周期稳定运行仍是研究重点。

1 煤种对鲁奇炉运行的影响及对策煤炭是煤化工的主要原料，而煤种的差别会产生不同的生产效率，所以煤种是影响鲁奇炉连续稳定运行的重要因素。

煤种主要包含灰熔点、挥发份、灰份、水份、固定碳以及粒度等几个方面。

灰熔点直接关系到鲁奇炉的内部作业温度，灰熔点高，就可以提高鲁奇炉的操作温度，进而提高煤气化产量。

但灰熔点过高，就要充分考虑鲁奇炉内部的耐温材料，如果超过了鲁奇炉自身所能够承受的极限，不仅会损坏相关部件，还可能引发安全事故。

鲁奇炉属于碎煤气化，粒度控制在10-50mm之间，粒度大小差异会导致同一床层截面的比表面积不同，进而造成沟流风洞等破坏床层的现象，严重影响稳定生产。

我们在选址建厂时，煤种一般已经确定，但是现实生产中，由于经济成本等因素多是几种煤种混合使用。

这就要求我们提高选煤厂的工作能力，可以调整煤筛板的筛孔，将其改为80*80mm，并对筛板进行加密，严格做到粒度管理。

尽可能集中采购灰熔点相近的煤种，对因采购困难等因素造成的灰熔点相差较大，我们要调配好煤炭热值或掺杂相应特性的煤种来调和提高煤的特性，尽量避免在鲁奇炉中频繁切换不同灰熔点的煤，进而影响产气效率和产气组分。

针对有些高腐蚀性煤腐蚀气化炉的情况，需在炉内增加防腐蚀材料，必要时可以采取特殊堆焊技术，以减少对炉体的腐蚀。

2 设备对鲁奇炉的影响及对策2.1 灰锁上下阀失效原因及改造灰锁是气化炉配套的带压排灰设备，灰锁上阀和下阀关闭状态下必须保证严密不漏，才能保证气化炉正常排灰。

灰锁上下阀的接触面采用硬碰硬的密封配合方式，即阀头与阀座配合处均为硬质合金。

鲁奇公司设计的加压气化炉多用褐煤为原料，形成的灰渣粒硬度较大，这些细小硬块或灰渣容易将密封面卡住形成缝隙，使灰锁上下阀不能形成密封。

鲁奇气化炉运行与维护

三、鲁奇煤气化主要操作条件及影响因素
（2）压力对煤气产率的影响
随着气化压力的升高，煤气组成中，大分子物质CH4和CO2比例增多，小分子物质CO 和H2减少，从而使得煤气总体积减少，煤气的产率降低。
三、鲁奇煤气化主要操作条件及影响因素（3）压力对氧气和水蒸汽消耗量的影响随着压力升高，甲烷化反应增多，放出的热量增多，供给整个气化炉热量需求，从而可降低碳燃烧反应的热量供给，使得氧气的消耗量降低。随着压力升高，甲烷化反应增多，甲烷中的氢主要来自于气化剂水蒸汽，因而，水蒸汽的绝对消耗量增多，但加压却抑制了反应向正反应方向进行，从而降低了水蒸汽的绝对分解率。（4）压力对气化炉生产能力的影响随着压力的升高，气体的扩散速度和反应速率均加快，使得气化炉的生产能力提高，通常，加压气化的生产能力是常压气化生产能力的倍。

四、煤种及煤的性质对鲁奇气化的影响
5．煤的黏结性对气化过程的影响
煤的黏结性是指煤在高温干馏时的粘结性能。黏结性煤在气化炉内进入干馏层时会产生胶体，这种胶体黏度较高，它将较小的煤块黏结成大块，这使得干馏层的透气性变差，从而导致床层气流分布不均和阻碍料层的下移，使气化过程恶化。因此，鲁奇气化炉不适合气化黏结性较强的煤。
四、煤种及煤的性质对鲁奇气化的影响 2．水分对加压气化的影响鲁奇加压气化中，煤中的水分在干燥层中被蒸发出来成为水蒸汽进入气化炉顶部空间。因此，煤中水分如果过高，会增加干燥所需要的热量，从而增加了氧气消耗，降低了气化效率；水分过高，还会增加燃料层中干燥层厚度，使得其他各料层变薄，影响各层中气化反应的正常进行；此外，水分过多，还会增大后续煤气水分离负荷。
三、Shell煤气化主要操作条件及影响因素 3．汽氧比汽氧比是指气化剂中水蒸汽与氧气的组成比例，改变汽氧比的过程实际是调整和控制气化温度的过程。在鲁奇气化炉中，氧气的用量会影响燃烧层厚度，一般应根据气化炉的生产负荷进行调整。而汽氧比的调整主要是调整气化剂中水蒸汽的用量。在气化过程中，水蒸汽的用量是过量的，一方面，可以促进水蒸汽分解反应向正反应方向进行；另一方面，水蒸汽的温度比气化层温度低的多，加入过量的水蒸汽相当于加入了“冷却剂”。因此，汽氧比提高，气化温度降低；反之，则上升。汽氧比过大会使得气化温度降低，从而使得碳转化率、有效气体产率、气化强度等气化指标都下降，而且，过多的蒸汽不能分解，会使得煤气中蒸汽含量增加，增加了后续煤气水分离的负荷，因此，应保证燃烧层最高温度低于灰熔点的前提下，维持较低的汽氧比。

鲁奇加压气化炉的开、停车操作

2、常压热备炉的停车与再开车
无论何种原因使气化炉在压力下停车超过30min，则气化炉必须卸压，根据需要进行常压热备停车或交付检修停车。 (1)、常压热备炉停车：按压力热备停车后继续进行以下步骤。 ① 关闭氧气、蒸汽管线的手动截止阀。 ② 将氧气管线上的盲板倒至盲位。 ③ 将气化炉压力调节阀投自动，打开气化炉通往火炬的卸压阀，气化炉开始卸压。卸压速度小于 50kPa/min。卸压过程应注意夹套液位稳定，应及时补水以防夹套干锅。 ④ 压力卸至0.15MPa时可全开火炬电动阀。 ⑤ 压力卸至常压后，打开夹套放空阀。转动炉篦少量排灰，然后停炉篦，关灰锁上、下阀。
③气化炉加煤完成后，应转动炉篦半圈，以除去加煤过程形成的煤粉。 (6) 气化炉煤层升温：鲁奇加压气化炉的点火是用过热蒸汽将煤加热到一定温度，在该温度下煤与氧有较快的反应速度，利用煤的氧化、燃烧特性，通入空气（或氧气）点火，升温操作步骤如下：①将气化炉出口通往火炬管线上的阀门打开。②将过热蒸汽引至入炉蒸汽电动阀前，打开该管段的导淋阀暖管至蒸汽过热。③打开蒸汽电动阀约5%开度。 ④缓慢打开入炉蒸汽调节阀，调节入炉蒸汽流量为 5000kg/h（该流量是经温度、压力校正后的实际值）。在向炉内通入蒸汽时必须很缓慢地调整，因为在常压下若气流速度过快会造成炉内小粒度煤被气流带出，造成废热锅炉及煤气水管线堵塞。
(2)、常压热备炉再开车：停车故障消除后，停车时间小于8h，气化炉可直接通空气点火开车。 ① 倒通空气管线上的盲板，打开截止阀，关闭夹套放空阀。 ② 转动炉篦1~2圈排灰。 ③ 打开空气流量调节阀向气化炉通空气量约1500Nm3/h。 ④ 取样分析煤气中CO2、O2含量，若CO2大于10%（体积分数），O2含量逐渐下降，说明炉内火已点着。 ⑤ 当煤气中的O2含量为1%时，打开蒸汽电动阀，用入炉蒸汽调节阀控制通入少量蒸汽，按煤种不同控制煤气中 CO2含量。 ⑥ 用气化炉压力调节阀缓慢将气化炉压力提高到 0.3MPa。 ⑦ 根据需要转动炉篦，进行加煤、排灰，以培养炉内火层，按照气化炉原始开车中空气点火后的步骤继续进行。