鲁奇加压气化炉
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
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率、低污染的燃烧设备，广泛应用于石油化工、炼油、化
工等工业领域。在长期的使用过程中，由于设备老化、技术不足等原因，炉内温度不稳定、燃烧效果差等问题逐渐显现。为了提高加压气化炉的运行效率和燃烧效果，进行技术改造
是必不可少的。
对于加压气化炉的运行问题，需要对设备进行全面的检查和维护。检查设备的质量，
包括炉体、燃烧器等设备的损坏和磨损情况。如果发现有损坏的地方，要及时更换或修补，以保证设备的正常运行。还需要检查设备的连接情况，包括燃气管线、排气管等，确保设
备间的连接牢固，不会出现漏气现象。
对于加压气化炉的燃烧问题，可以通过改进燃烧器的结构来提高燃烧效果。燃烧器是
燃烧设备的关键部分，直接影响燃烧的效果。通过优化燃烧器的设计，改善燃烧器的燃烧
效果，可以提高加压气化炉的燃烧效率，减少燃烧产生的污染物。可以通过增加燃料分配
器和航道的数量，增加燃料的完全燃烧面积，提高燃烧的效果。还可以增加燃烧器的燃烧
器喷嘴和预混室的混合效果，使燃料和空气混合均匀，提高燃烧的效果。
加压气化炉还可以进行技术改造，以提高炉内温度的稳定性。炉内温度不稳定会导致
燃烧效果差，影响加压气化炉的运行效率。为了解决这一问题，可以在炉内增加温度调节
装置，例如增加炉内温度探测器和温度控制装置，通过监测和控制炉内的温度，使其能够
自动调节炉内的温度，保持炉内温度的稳定性。
加压气化炉还可以进行能量回收技术的改造，以提高能量利用率。加压气化炉是一种
高能量消耗设备，废气中包含大量的热能，如果能够有效地回收这些热能，不仅可以提高
鲁奇加压气化技术的工艺流程
鲁奇加压气化技术工艺流程主要包括原料煤准备、气化剂制备、加压气化、煤气净化与回收四个步骤。原料煤经过破碎、干燥后与气化剂（如氧气、水蒸气）混合进入气化炉，在高温高压下发生气化反应，生成煤气。煤气经过净化处理去除杂质后，回收利用。
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用于生产工业原料和能源的设备，它可以将固体燃料，如煤、
木材等，通过加压气化的方式转化为可燃气体，从而实现能源的高效利用。随着能源需求
的不断增加和环境保护意识的提高，对加压气化炉的运行和技术改造的探讨变得愈发重要。本文将从加压气化炉的基本原理、运行情况以及技术改造方面展开讨论。
一、加压气化炉的基本原理
鲁奇加压气化炉是一种通过给固体燃料施加高压，使其在高温下与氧气发生气化反应
的设备。其基本原理是将固体燃料加热至一定温度后，通过给予一定的高压使其与氧气发
生气化反应，生成可燃气体和灰渣。这种气化反应产生的可燃气体可以作为燃料供给燃烧
设备，从而实现能源的利用。
二、加压气化炉的运行情况
1. 原料选择：加压气化炉可以使用各种固体燃料，包括煤、木材、秸秆等。在实际
运行中，不同的原料会对气化反应的速度和产物的成分产生影响，因此在选择原料时需要
进行综合考虑。
2. 气化反应：气化反应是加压气化炉的核心部分，其速度和效果对设备的运行效率
和产物的质量有重要影响。在实际操作中，需要控制气化反应的温度、压力和气体流速等
参数，以保证气化反应的稳定和高效进行。
3. 清灰处理：加压气化炉在运行过程中会产生大量的灰渣，这些灰渣会对设备的正
常运行产生影响。需要定期进行清灰处理，确保设备的正常运行。
4. 安全管理：加压气化炉是一种高温高压设备，其运行安全至关重要。在运行中需
要加强对设备的监控和维护，确保设备的安全运行。
三、加压气化炉的技术改造
随着科技的进步和能源需求的变化，对加压气化炉的技术改造变得愈发重要。以下是
鲁奇炉工作原理
鲁奇炉（Lurgi Gasifier）是一种用于煤炭气化的加压移动床反应器，它的主要工作原理可以概括如下：
1.物料输入与预处理：
o煤炭首先经过破碎和干燥处理，然后通过煤锁（Coal Lock）按批次定量送入炉体内部。煤锁通过充气加压与炉内压力保持一致，防止气
体泄漏。
2.炉体结构与过程分区：
o鲁奇炉为立式圆筒形结构，炉体内壁有水夹套，可利用高温煤气产生的热量生产蒸汽。煤炭自上而下通过炉膛，依次经过干燥区、干馏
区、气化区、部分氧化区和燃烧区。
3.气化过程：
o在炉内的不同高度，煤炭与气化剂（通常包括氧气、水蒸气以及其他可能的还原气体）逆流接触。
o干燥区去除煤炭中的水分；干馏区发生热解作用，释放挥发分；气化区煤炭在一定的温度和压力下与气化剂反应生成合成气（主要成分为
氢气H2、一氧化碳CO以及其他烃类和惰性气体）。
o部分氧化区煤炭与氧气进一步反应，提供热量维持气化反应所需的高温条件；燃烧区则是剩余未完全反应的煤炭和气体被充分燃烧。
4.排渣过程：
o固态排渣鲁奇炉中，煤灰在气化完成后形成固态灰渣，通过炉底的炉箅排出到灰斗。
o液态排渣鲁奇炉在下部增设了喷嘴，高速喷入氧气和蒸汽，使煤灰在高温下熔融形成液态渣，通过调整急冷室与炉缸的压力差，控制液态
渣以适宜的速度排出，避免排渣口堵塞。
5.能量回收与环境保护：
o鲁奇炉的设计考虑了能源的高效利用和环保要求，炉壁夹套产生的蒸汽可用于发电或者作为工艺蒸汽循环使用。
o产生的煤气经过冷却、净化处理，分离出的产品包括清洁煤气、硫磺等，同时对废水和废气进行处理，以达到环保排放标准。
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【摘要】
本文围绕鲁奇加压气化炉的运行与技术改造进行探讨。在引言部
分分析了该研究的背景和意义。随后通过对鲁奇加压气化炉的原理及
结构进行分析，揭示了其运行特点和存在的问题。接着提出了针对这
些问题的技术改造方案，并对改造效果进行评估。结论部分总结了技
术改造对鲁奇加压气化炉的影响，并展望了未来研究方向。本文系统
地深入探讨了如何通过技术改造来提升鲁奇加压气化炉的性能和效率，为相关行业提供了有益的参考和指导。
【关键词】
鲁奇加压气化炉、运行、技术改造、研究背景、研究意义、原理、结构分析、运行特点、存在的问题、改造方案、改造效果评估、影响、未来研究方向
1. 引言
1.1 研究背景
在过去的研究中，针对鲁奇加压气化炉的工作原理和结构进行了
一定程度的探讨，但对于其运行特点、存在的问题以及技术改造方案
等方面存在较多的研究空白。通过对鲁奇加压气化炉的深入研究，可
以更好地了解其在实际运行中的特点和存在的问题，进而提出有效的
技术改造方案，提高鲁奇加压气化炉的运行效率和环保性能。
本文旨在对鲁奇加压气化炉的运行与技术改造进行深入探讨，为提高其运行效率、降低排放污染物、推动清洁能源转化提供理论支撑和技术指导。
1.2 研究意义
鲁奇加压气化炉是一种重要的能源设备，其在工业生产中具有广泛的应用。通过对鲁奇加压气化炉的运行与技术改造进行深入研究，可以提高其运行效率，减少能源消耗，降低对环境的污染，促进工业生产的可持续发展。对鲁奇加压气化炉存在的问题进行分析和解决，可以提高设备的稳定性和安全性，延长设备的使用寿命，降低维护成本，为工业生产提供更加可靠的保障。
鲁奇加压气化炉
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。
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
鲁奇加压气化炉
一、Lurgi（鲁奇）加压气化炉
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，一小块煤（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-氧连续送风制取中热值煤气。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。
鲁奇炉的技术特点有以下几个方面：
①鲁奇碎煤气化技术系固定床气化，固态排渣，适宜弱粘结性碎煤（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2.8×104m3/(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。
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用来进行煤炭或其他固体燃料的气化的设备。它通过提供高压
气体，将固体燃料转化为气体燃料，然后再用于发电或其他工业生产过程中。鲁奇加压气
化炉被广泛应用于煤化工和煤电等领域，并且在最近几年得到了技术改造和升级。
鲁奇加压气化炉的运行需要注意以下几点。首先是燃料的选择，固体燃料的选择直接
影响着气化炉的工作效果和产气质量。通常情况下，煤炭作为最主要的固体燃料，其选择
应该根据煤的种类和质量来确定。其次是操作条件的控制，包括气化温度、气化压力、气
化速度等。操作条件的调整和控制可以影响气化炉的煤气产量和产气质量，因此要根据实
际需要进行适当的调整。最后是气化炉的维护和保养，包括对设备的定期检查、清洁和维
修等。正常的维护和保养可以延长气化炉的使用寿命，提高其工作效率。
对于鲁奇加压气化炉的技术改造有以下几点探讨。首先是改进气化炉的设计和结构，
以提高其煤气产量和产气质量。可以改变气化炉的内部布局和反应器结构，优化气化反应
的过程条件。其次是改进气化炉的操作和控制系统，以提高气化过程的稳定性和控制精度。可以采用先进的自动控制系统，使气化炉能够根据实时数据进行动态调整和优化。最后是
改进气化炉的能源利用和环保性能。可以将气化炉与其他能源转化设备相结合，实现多能
互补和高效利用。可以采用先进的烟气净化技术，降低气化过程中的排放物污染。
鲁奇加压气化炉在运行和技术改造中还需注意一些问题。首先是安全性问题，加压气
化炉在运行时存在高温、高压等危险因素，需要严格遵守操作规程和安全措施，确保人员
鲁奇炉的介绍
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，在操作条件下， 由于其受热膨胀，间隙将成 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，转到偏心轴套使 大小齿轮间隙达标，用螺栓 将轴套固定。
二、煤斗与灰斗， 煤锁与灰锁 煤斗与灰斗， 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， 料煤储仓，煤经筛分处理后，块 煤由皮带输送进入煤斗， 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煤锁。 从煤斗经煤溜槽间歇地加入煤锁。 在煤斗与煤溜槽之间设有一软性 连接节， 连接节，用于吸收气化炉向上的 膨胀量。 膨胀量。 煤斗为常温常压设备， 煤斗为常温常压设备，材质选 用st37.2,容量为 容量为100M3,可储存气 可储存气 容量为 化炉四小时的低负荷用煤量。 化炉四小时的低负荷用煤量。 2、灰斗 、 灰斗是位于灰锁下部与灰锁相 接的盛灰、排灰容器，其为常压 接的盛灰、排灰容器，
H2O
H2O
灰锁上阀结构示意图
灰锁下阀结构示意图
冲洗水冲洗阀面上的灰渣，然 后关闭阀门。 （3）灰锁膨胀冷凝器 灰锁膨胀冷凝器与灰锁侧 壁通过接管相连，用于冷凝灰 锁内的蒸汽，卸掉灰锁的压力。 其为直径φ1300mm，总高 2600mm的一个圆形体压力容 器。其内部装一管形内件，
称为中心管，中心管下部为伞 形喷口，用于减振，中心管上 部阀兰与灰锁联结。操作期间， 膨胀器内，灰锁压力下降，而 膨胀冷凝器内的水被蒸汽加热， 由卸压口DV－1处排出。最终 使灰锁压力降至常压，达到卸 压目的。 三、喷淋洗涤冷却器 喷淋洗涤冷却器（间称喷 冷器）与气化炉粗煤气出口管 垂直相接，其作用是对气化炉 出来的高温粗煤气进行洗涤冷 却，使粗煤气温度由600～ 700℃降至204 ℃，并且除去 焦油和煤尘，结构如下图所示。 喷冷器为文丘里式喷冷器
鲁奇气化炉设备的构造
支撑炉篦的是圆盘的止推盘（止推轴承），其接触面为平板。 下止推盘与底板采用两个键固定，上止推盘 与大齿轮连接采用 键和螺栓固定。止推盘接触面高温极压润滑脂（铁霸红涂抹）。 止推轴承选用材料为铸钢Gx165CrMoV12,经机械加工后淬火处 理，其硬度达Rc=50~70.
（1）灰锁上阀
灰锁上阀结构及材质如同煤锁下阀。
灰锁结构示意图
因其操作条件最差，温度较高， 而且灰渣磨损严重，为延长阀 门寿命，其座上增加了蒸汽入 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。
另外为了降低阀座温度，使 阀座硬度不因温度高而造成降 低，阀座制成内有水夹套阀座， 使用时，将锅炉给水通人冷却 阀座。
灰锁膨胀冷凝器与灰锁侧 壁通过接管相连，用于冷凝灰 锁内的蒸汽，卸掉灰锁的压力。
膨胀器内，灰锁压力下降，而 膨胀冷凝器内的水被蒸汽加热， 由卸压口DV－1处排出。最终
其为直径φ1300mm，总高 2600mm的一个圆形体压力容
使灰锁压力降至常压，达到卸 压目的。
器。其内部装一管形内件， 三、喷淋洗涤冷却器
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常用于煤炭和其他有机物质气化的设备。它采用高压和高温的条件，将固体燃料转化为可燃气体，并通过适当的控制和调节，将气体进行进一步处理和利用。在实际应用中，鲁奇加压气化炉的运行和技术改造一直是一个研究和探讨的话题。本文将从鲁奇加压气化炉的运行机理和技术改造的角度进行探讨。
鲁奇加压气化炉的运行机理是基于热力学原理的。在高温和高压的条件下，燃料与供氧剂发生反应，生成可燃气体和灰渣。可燃气体主要由一氧化碳、氢气、甲烷等组成，可以作为燃料供给燃烧设备锅炉等使用。灰渣则是通过除渣系统排出。
在鲁奇加压气化炉的运行过程中，有几个关键参数需要注意。首先是温度和压力的控制。温度过高会导致炉内燃烧出现问题，甚至造成设备损坏；压力过高则会影响炉内气体流动和转化效率。其次是气体的组成和净化。为了保证气体的质量和稳定性，需要对气体进行净化处理，如除尘、脱硫、脱氮等。最后是炉内输送系统的设计和优化。合理的输送系统可以保证燃料充分燃烧和转化，提高加压气化炉的效率和稳定性。
尽管鲁奇加压气化炉在煤炭气化领域具有广泛的应用，但仍存在一些问题和挑战。首先是炉膛结渣和渣头的问题。由于炉内温度高、压力大，易导致煤质燃料结焦和结渣，进而影响气化反应的进行。解决该问题的方法包括优化供氧系统，改善煤质和煤粉的物理性质等。其次是气化效率和气体质量的问题。高效的气化反应需要适当的气化剂和催化剂的配比，以及适当的气化温度和压力控制。最后是清洁能源要求对气化炉的改造提出了新的要求。为了减少气体污染物的排放，需要加装脱硫、脱硝和除尘等设备，使气化炉满足环保要求。
鲁奇加压气化炉和BGL加压化炉的比较
鲁奇加压气化炉和BGL加压化炉的比较
鲁奇炉和BGL炉同属于移动床碎煤煤气化炉；煤在炉内均经过干燥、干馏、还原、氧化四个阶段；气化产物均为：粗煤气、煤焦油、中油等，煤气水中含有较多的酚、氨类物质；加煤系统、汽化炉本体、水夹套等结构基本相同。现将其不同点比较如下：
一、结构比较
鲁奇炉和BGL炉主体结构基本相同，均由煤斗、煤锁、炉体、夹套、排灰系统等构成。结构的主要不同点在于：鲁奇炉的蒸汽、氧气进气位置在炉箅子下部的布气块和炉箅子共同构成的四个半径依次缩小的布气上，而BGL炉则是通过四个对置的喷嘴进气；BGL炉在进气喷嘴附近可以加装粉煤进料喷嘴，可以直接喷入占总进料量30%左右的粉煤，而鲁奇炉无此结构，基本上不能气化粉煤；BGL炉的排灰系统为液态排渣，排灰系统由排渣口、激冷室、灰锁构成，在拍渣口附近有空气进口，以保证液态排渣，鲁奇炉的排灰系统由炉箅子和灰锁构成。
鲁奇炉结构图如下：
BGL炉结构如下图：
二、气化温度主要的不同点在于：气化温度不同，BGL炉气化温度高，一般1200-14000C（鲁奇900-1200 0C）；气化效率是鲁奇炉的2-4倍；液态排渣（鲁奇为固态排渣）；蒸汽分解率是鲁奇炉的3倍，废水产量约为鲁奇炉的25%。具体比较如下：
鲁奇炉要求气化温度低于煤的灰熔点，不能使灰渣熔化，否则会产生大块的灰渣堵塞排灰通道，因此、气化温度多选择在1000度左右；BGL汽化炉要求气化温度高于煤的灰熔点，以便使灰渣以液态排出，因此，气化温度多选择在1300度左右。
三、处理能力
由于BGL汽化炉提高了气化温度，所以反应速度大大加快，使得单炉处理能力大大提高，一般情况是鲁奇炉的2-3倍左右，如：同样为3.8米内径的汽化炉，鲁奇炉日投煤量约900吨左右，BGL炉可达到2000吨以上。
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常用于工业生产中的关键设备，其主要作用是将固体燃料在高
温下进行氧化反应，产生可燃性气体，用于提供热能或者直接用于生产过程。随着工业技
术的发展，鲁奇加压气化炉也在不断进行技术改造，以提高其运行效率和减少对环境的影响。本文将从鲁奇加压气化炉的基本运行原理、存在的问题以及技术改造等方面展开探
讨。
一、鲁奇加压气化炉的基本运行原理
鲁奇加压气化炉是一种通过高温和高压条件下使固体燃料发生气化反应的设备。其基
本运行原理是利用气化剂（通常是空气或者氧气）和高温条件使固体燃料（比如煤、木材等）发生气化反应，产生一氧化碳、氢气等可燃性气体。这些气体可以直接用于提供热能，也可以作为化工生产中的原料。鲁奇加压气化炉一般由气化炉本体、气体净化系统、残渣
处理系统等部分组成。
二、鲁奇加压气化炉存在的问题
虽然鲁奇加压气化炉在工业生产中起到重要作用，但是在实际运行中也存在一些问题。首先是能源利用率不高，由于气化反应过程中热能的损失比较大，导致实际能源利用率偏低。其次是气体净化系统效率低下，气化过程中会产生大量的粉尘、灰渣、焦油等副产品，如果不能有效地处理会对环境和健康造成影响。鲁奇加压气化炉还存在操作复杂、易产生
安全隐患等问题，这都需要进行技术改造。
三、鲁奇加压气化炉的技术改造
为了解决鲁奇加压气化炉存在的问题，需要进行一系列的技术改造。首先是提高能源
利用率，可以采用先进的燃烧技术，比如采用预热空气、燃料气化等方式提高燃料的燃烧
效率。其次是改进气体净化系统，可以采用先进的净化设备，比如静电除尘器、布袋除尘
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鲁奇加压气化炉是由联邦德国鲁奇公司于1930年开发的，属第一代煤气化工艺，技术成熟可靠，是目前世界上建厂最多的煤气化技术。鲁奇气化炉是制取城市坑口煤气装置中的心脏设备。它适应的煤种广﹑气化强度大﹑气化效率高﹑粗煤气无需再加压即可远距离输送。
1999年 ，哈锅为河南义马制造了国内首台φ3800鲁奇技术加压气化炉。义马气化炉是国家“九五”重大技术装备科研攻关项目，该气化炉于2001年2月获科学技术部、财政部、国家计委、国家计贸委颁发的“九五”国家重点科技攻关计划优秀科技成果奖，2002年获中国机械工业科学技术三等奖。
2、 技术特点
采用碎煤加压式填料方式，即连接在炉体上部的煤锁将原料制成常温碎煤块，然后从进煤口经过气化炉的预热层，将温度提高至300℃左右。从气化剂入口吹进的助燃气体将煤点燃，形成燃烧层。燃烧层上方是反应层，产生的粗煤气从出口排出。炉篦上方的灰渣从底部出口排到下方连接的灰锁设备中，所以气化炉与煤锁﹑灰锁构成了一体的气化装置。
3、 典型代表产品
鲁奇炉的代表炉型即第三代MARK－IV/4型Ф3800mm加压气化炉, 炉体由内外壳组成，其间形成50mm的环形水冷夹套，是一种技术先进﹑结构更为合理的炉型。我公司为河南义马、大唐克旗等制做了多台鲁奇式气化炉。
煤气化技术是清洁利用煤炭资源的重要途径和手段。目前，国内自行开发和引进的煤气化技术种类很多，但总体上可以分为以下三大类：
一、移动床气化技术
以鲁奇为代表的加压块煤气化技术。鲁奇加压气化技术是由联邦德国鲁奇公司于1930年开发的，属第一代煤气化技术，技术成熟可靠，曾是世界上建厂最多的煤气化技术。鲁奇气化技术是制取城市煤气和合成气装置中的心脏设备。它适应的煤种广﹑气化强度较大﹑气化效率高。鲁奇气化技术的特点为：采用碎煤加压式供料方式，即连接在炉体上部的煤锁将煤块升压，加入气化炉的预热层，然后，下移至反应层，煤在反应层气化，反应热量取自于气化剂与燃烧形成的燃烧层。产生的粗煤气从出口排出。炉篦上方的灰渣从底部出口排到下方连接的灰锁中，所以气化炉与煤锁﹑灰锁构成了一体的气化装置。鲁奇炉的代表炉型即第三代MARK－IV型Ф3800mm加压气化炉, 炉体由内外壳组成，其间形成50mm的环形水冷夹套，用作保护炉的过热和产生蒸汽，结构更为合理的炉型。鲁奇公司为河南义马、大唐克旗等制做了多台鲁奇式气化炉。
图1 鲁奇加压块煤气化装置
二、流
化床气化技术
以恩德炉、灰熔聚为代表的气化技术。恩德炉粉煤流化床气化技术是朝鲜恩德“ 七.七”联合企业在温克勒粉煤流化床气化炉的基础上，经长期的生产实践，逐步改进和完善的一种煤气化工艺。灰融聚流化床粉煤气化技术根据射流原理，在流化床底部设计了灰团聚分离装置，形成床内局部高温区，使灰渣团聚成球，借助重量的差异达到灰团与半焦的分离，在非结渣情况下，连续有选择地排出低碳量的灰渣。目前，中科院山西煤化所山西省粉煤气化工程研究中心开发的加压灰熔聚气化工业装置已经成功应用于晋煤集团天溪煤制油分公司1 0万吨/年煤基MTG合成油示范工程项目，该项目配备了6台灰熔聚气化炉（5开1备），气化炉操作压力0.6MPa，日处理晋城无烟煤1600吨，干煤气产量125000Nm3/h（配套30万吨/年合成甲醇）。
图2 灰熔聚气化反应装置
三、气流床气化技术
1、以壳牌、GSP、伍德为代表的气流床技术
壳牌干煤粉气化工艺于1972年开始进行基础研究，1978年投煤量150 t／d的中试装置在德国汉堡建成并投人运行。1987年投煤量250～400 t／d的工业示范装置在美国休斯敦投产。在取得大量实验数据的基础上，日处理煤量为2000 t的单系列大型煤气化装置于1993年在荷兰Demkolec电厂建成，煤气化装置所产煤气用于联合循环发电，经过3年多示范运于1998年正式交付用户使用。目前，我国已经引进23套壳牌气化炉装置。壳牌煤气化过程是在高温、加压条件下进行的，煤粉、氧气及少量蒸汽在加压条件下并流进人气化炉内，在极为短暂的时间内完成升温挥发分脱除、裂解、燃烧及转化等一系列物理和化学过程。由于壳牌气化炉采用较高的气化温度（>1400℃），其具有较好的煤种适应性、较高的碳转化率并且产品气体质量较高。
图3 壳牌气化反应装置
2、以德士古、多喷嘴为代表的水煤浆气流床技术
德士古气化炉如今已有五十多年的历史，是美国德士古公司的专利技术，采用水煤浆加压气化工艺。目前国内大化肥装置较多采用德士古气化炉，并且世界范围内IGCC电站多采用德士古式气化炉。德士古气化炉是一种以水煤浆进料的加压气流床气化装置，水煤浆由气化剂夹带由专门的单个喷嘴向下喷入炉内，瞬间气化。由华东理工大学研发的多喷嘴对置式水煤浆气化技术的化学反应原理与单喷嘴水煤浆气化技术相同，但其过程机理与受限射流反应器的单喷嘴水煤浆气化炉又有很大的不同，多喷嘴对置式水煤浆气化炉采用撞击流
技术来强化和促进混合、传质、传热。位于气化炉直筒段上部的4个工艺喷嘴在同一水平面上，相互垂直布置，通过4股射流的撞击可以使反应更充分并显著提高碳转化率。目前，多喷嘴技术已经得到市场的认可，日处理量1800吨的气化装置已经在江苏灵谷顺利开车并稳定运行，同时其专利技术已经打入美国市场，并获得好评。
图4 多喷嘴气化炉的吊装现场
煤炭气化技术，朝着高压、高温、细粉进料、液态排渣和单炉生产能力最大的趋势发展。