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。
以下是一些可能的技术改造方向：1. 节能改造：通过提高设备的热效率和气化反应的效率，减少能源的消耗，从而实现节能降耗。
2. 环保改造：通过改进气化反应的参数控制和气体净化系统，降低气化过程中产生的有害气体排放，实现环保目标。
3. 自动化改造：通过引入自动控制系统，提高设备的稳定性和可靠性，减少人为操作的误差，提高生产效率。
鲁奇加压气化炉的开停车操作
(3) 仪表功能检查 ：现代碎煤加压气化炉的自动 控制程度较高，因此，对仪表功能的检查至关重要。 检查的内容包括：煤锁灰锁各电磁阀遥控动作是否 正常；各仪表调节阀及电动阀的动作与控制室是否 对应；各指示仪表的调效、气化炉停车联锁功能是 否正常；炉篦的运转与调节是否正常。
二、气化炉的停车与再开车
加压气化炉根据停车原因、目的 不同，停车深度有所不同，停车可分 为：压力热备炉停车、常压热备炉停 车和交付检修（熄火、排空）停车。 根据停车原因、停车时间长短，选择 停车与再开车方式。
1、压力热备炉的停车与再开车
非气化炉本身问题引起的气化炉停车，在30min 内即可恢复生产时，气化炉选择压力热备炉停车。
⑥ 蒸汽通入气化炉后，灰锁开始操作，每 15min排放一次，由于加热煤层在炉内产生冷凝 液，若冷凝液排放不及时，将会造成煤层加热 不到反应温度，使通入空气后煤不能与氧气着 火，导致点火失败。故而应一方面尽量提高入 炉蒸汽温度，另一方面要特别重视炉内冷凝液 的排放。
3、气化炉点火及火层培养
蒸汽升温达到要求后即可进行点火操作。点火及
(3) 建立废热锅炉底部煤气水位及洗涤循环。用煤 气水分离工号供给的洗涤煤气水填充废热锅炉底部， 并启动煤气水洗涤循环泵使废热锅炉与洗涤冷却器 的循环建立；打通废热锅炉底部排往煤气水分离工 号的开车管线，使多余的煤气水排出。
(4) 打开废热锅炉低压蒸汽放空阀，向废锅的壳 程充入锅炉水建立液位 。向气化炉夹套充水，初次
一、气化炉的开车
气化炉开车过程的操作非常重要， 它直接关系到气化炉投入正常运行后 能否保持高负荷连续的每个步骤。
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。
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。
鲁奇炉介绍及附属设备简介
气化炉内外壳生产期间温度不同，热膨胀量不同， 为降低温度差应力，在内套下部设计制造了波形膨胀节 如图13所示，用于吸收热膨胀量。正常生产期间，波形 膨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。
2. 鲁奇第二代加压气化炉
在综合了第一 ④取消了衬砖， ①在炉内部设臵了传动 代气化炉的运行情 提高了气化炉的 的搅拌装臵和布煤器， ③入炉气 况后，鲁奇公司于 生产能力，也避 搅拌装臵有两个搅拌桨 免了由于在内衬 20化剂管与 世纪50年代推出 叶，其高度在炉内的干 ⑤灰锁设臵在炉底 传动轴分 上挂渣给生产操 了 φ2.6m，中间除 馏层，随着叶片的转动， 正中位臵，气化后 开，单独 作带来的不利影 灰的第二代气化炉， 在干馏层的煤焦受到了 产生的灰渣从炉篦 固定在炉 响； ②炉篦由单层平型改为 底侧壁上； 如图 8所示。 搅动，破坏了煤的黏结， 的周边环隙落下落 多层塔节型结构，气化
德士古气化炉（结构见图3）属于 湿法进料气流床的一种，最早引进该技 术的是山东鲁南化肥厂，1993年投产。 目前，我国已有山东鲁南、上海焦化、 ）装臵投运，有些已 具有10多年运行经验，到目前为止运行 基本良好，显示了水煤浆气化技术的先 进性。但是，德士古气化炉对煤质限制 比较严格，成浆性差和灰分较高，还存 在耐火砖成本高、寿命短和煤浆泵磨损 大、维修成本高等问题。
气流床：粉煤与气化剂（ O2 、水蒸 气）一起从喷嘴高速吹入炉内，快速 气化。特点是不副产焦油，生成气中 甲烷含量少。主要以德士古气化炉和 壳牌气化炉为代表；
二、3种先进的煤气化工艺
我国引进并被广泛采用的三种先进煤气化
工艺分别是：壳牌气化炉、德士古气化炉、鲁 奇气化炉。
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。
至今世界上共建有107台炉子，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，气化内径最大5.0m，装置总规模1100~11600t/d。
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，确保人员的安全和设备的正常运行。
其次是经济性问题，技术改造需要考虑投资和收益的平衡，选择具有较小改造成本和较高经济效益的改造方案。
最后是环境保护问题，气化炉的运行和改造过程中需要重视减少能源消耗和排放物污染，实现可持续发展的目标。
鲁奇加压气化炉的运行和技术改造是一个复杂而关键的过程。
只有通过严格的操作控制和科学的技术改造，才能实现气化炉的高效运行和优化控制，提高能源利用效率和环境保护水平。
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。
由于鲁奇加压气化炉的运行复杂，技术改造的需求也很迫切。
对于现有的加压气化设备，可以考虑以下几个方面的改进。
首先是控制系统的升级和优化。
现代化的控制系统可以实现对加压气化炉运行参数的实时监测和调节，提高设备的稳定性和可靠性。
其次是炉膛结构和材料的改进。
鲁奇加压气化炉的开、停车操作
04
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。
鲁奇炉介绍及附属设备简介
气流床：粉煤与气化剂（ O2 、水蒸 气）一起从喷嘴高速吹入炉内，快速 气化。特点是不副产焦油，生成气中 甲烷含量少。主要以德士古气化炉和 壳牌气化炉为代表；
二、3种先进的煤气化工艺
我国引进并被广泛采用的三种先进煤气化
工艺分别是：壳牌气化炉、德士古气化炉、鲁 奇气化炉。
壳牌气化炉（结构见图 2 ）属于气流床气
气化炉内外壳生产期间温度不同，热膨胀量不同， 为降低温度差应力，在内套下部设计制造了波形膨胀节 如图13所示，用于吸收热膨胀量。正常生产期间，波形 膨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。
2. 鲁奇第二代加压气化炉
在综合了第一 ④取消了衬砖， ①在炉内部设臵了传动 代气化炉的运行情 提高了气化炉的 的搅拌装臵和布煤器， ③入炉气 况后，鲁奇公司于 生产能力，也避 搅拌装臵有两个搅拌桨 免了由于在内衬 20化剂管与 世纪50年代推出 叶，其高度在炉内的干 ⑤灰锁设臵在炉底 传动轴分 上挂渣给生产操 了 φ2.6m，中间除 馏层，随着叶片的转动， 正中位臵，气化后 开，单独 作带来的不利影 灰的第二代气化炉， 在干馏层的煤焦受到了 产生的灰渣从炉篦 固定在炉 响； ②炉篦由单层平型改为 底侧壁上； 如图 8所示。 搅动，破坏了煤的黏结， 的周边环隙落下落 多层塔节型结构，气化
涡轮蜗杆 减速器
第一代鲁奇气化炉的结构改进
第一代鲁奇加压气化炉由 于以上几个方面的影响，单炉 生产量一般为4500-5000m3/h。 许多厂家对第一代鲁奇炉进行 了改进，主要有： ⑴ 取消炉内的耐火衬，扩大炉 内空间，增加了气化炉横截面 积，从而使单炉产气量增加； ⑵ 将平盘型风帽炉篦改为宝塔 型炉篦（如图7所示），改善炉 篦的布气效果，使炉内反应层 较为均匀，使气化强度提高。 通过改进，第一代气化炉 的 生产能力较改进前提高了 50﹪以上。
固定床加压气化
自热式反应炉主要通过碳与氧燃烧生成二氧化碳反应放出 大量的热，热量用途: •气化层生成煤气的各还原反应所需的热量
•煤的干馏与干燥所需热量，气化剂的预热
C、煤中灰分及灰熔点对气化过程影响 •灰分含量对气化反应影响不大。鲁奇炉可气化灰 分达50%的煤 •灰熔点越高越好 但灰分增加，热损失高， 原因： 各项消耗指标增加，一般 灰熔点低，氧化层形成灰结渣，导致床层透气性 加压气化用煤灰分在19%以 差，气化剂分布不均。 下较经济。 灰结渣包裹未反应的碳，灰渣中含碳量增加，燃 料损失增加。 为维持氧化层反应温度低于灰熔点，增加了水蒸 气的消耗。 d、其它因素 煤的黏结性：越弱越好 煤的机械强度：加压气化要求强度高
•生成煤气与排出灰渣带出的显热 •煤气带出物显热及气化炉设备散失的热量
2、鲁奇加压气化炉操作工艺条件
净煤气热值 随压力提高 而增加 净煤气除去二氧化碳 等物质，同时气化压 力提高，甲烷含量增 加，气体总体积减小。
随着压力增加， 粗煤气中甲烷 和二氧化碳含 量增加，氢气 和一氧化碳含 氧气主要用来提供甲烷化所需氢气由 量减少 热量，压力增加甲水蒸气分解产生， 烷含量增加，氧耗但加压情况水蒸气 分解率降低 量减少。
30mm
这种内、外筒结构的 气化炉内外壳体生产期间温度 目的在于尽管炉内各 不同，热膨胀量不同，为降低 层的温度不一，但内 温度差应力，在内套下部设计 筒体由于有锅炉水的 冷却，基本保持在锅 制造成波形膨胀节，用于吸收 热膨胀量。 炉水在该操作压力下 的蒸发温度，不会因 过热而损坏。（b）外置汽包 （a）内置汽包
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、布袋除尘器等，对气体中的固体颗粒和有害气体进行有效处理。
对于鲁奇加压气化炉的操作系统也可以进行智能化改造，使用先进的控制系统和传感器，提高设备的自动化程度和安全性。
四、鲁奇加压气化炉技术改造的意义鲁奇加压气化炉技术改造不仅可以提高设备运行效率，减少能源消耗，减轻对环境的影响，也可以提高设备的安全性和稳定性，降低操作成本，提高生产效率，这对于企业的可持续发展具有重要意义。
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应用广泛的工业设备，广泛应用于石油化工、冶金、化学、制药等领域。
本文将就鲁奇加压气化炉的运行过程以及技术改造进行探讨。
对于鲁奇加压气化炉的运行过程，我们需要了解其基本原理。
鲁奇加压气化炉是利用氧气和煤、油、木质纤维等可燃物质进行高温加压下的反应，将可燃物质转化为合成气或氢气等有用气体。
在运行过程中，加压气化炉需要通过控制温度、压力、氧气进料量等参数来实现合成气体的高效产生。
我们可以探讨鲁奇加压气化炉的运行中可能出现的问题及解决方案。
在加压气化炉的运行过程中，可能会发生气体泄漏、温度过高或过低、压力不稳定等问题。
为了解决这些问题，可以采取增加密封装置、优化冷却系统、增加压力控制装置等措施。
可以考虑提高鲁奇加压气化炉的产气效率。
通过优化炉膛内部结构、增加催化剂或添加剂等方法，提高合成气的产生量，降低能源的消耗。
可以考虑改善鲁奇加压气化炉的操作稳定性。
通过优化控制系统、采用现代化自动化设备等方法，提高设备的操作稳定性，降低设备的维护成本。
可以考虑提高鲁奇加压气化炉的安全性能。
加强设备的防爆措施、增加安全监测装置等方法，提高设备的安全性能，减少事故的发生。
可以考虑减少鲁奇加压气化炉的环境影响。
采用催化剂或添加剂来降低废气中的污染物排放，减少对环境的影响。
在进行鲁奇加压气化炉的技术改造时，需要考虑项目投资、技术可行性、经济效益等因素，并进行综合评估和选择。
鲁奇加压气化炉的运行与技术改造是一个复杂的过程，需要在操作稳定性、安全性能、环境影响等方面进行综合考虑。
只有通过不断的优化和改进，才能提高鲁奇加压气化炉的工作效率和安全性能，减少对环境的影响。
鲁奇加压气化炉的开停车操作课件
燃料适应性强：可处理不 同种类的煤炭。
环保性能好：废气处理系 统可以有效降低污染物排 放。
02
开车前的准备
检查气化炉的各部件
01 炉体
检查炉体是否有裂缝、变形或 严重磨损，确保炉体完整无损 。
02 燃烧器
检查燃烧器是否正常，包括燃 烧器头、点火器和燃料管路等 ，确保燃烧器工作正常。
对培训效果进行评估和反馈， 不断优化培训计划和内容。
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停车后的检查与维护
检查气化炉内部状况
停车后应检查气化炉内部是否有异常 情况，如裂缝、磨损等。
清理和维护
对气化炉进行清理和维护，确保其保 持良好的工作状态。
05
常见问题及处理方法
气化炉运行不稳定
总结词
原料质量不稳定
气化炉运行不稳定可能是由于多种原因引 起的，如原料质量不佳、气化炉操作参数 不当等。
反应条件不当
检查气化炉内的反应条件，如温度、压力 等是否合适。如果条件不当，应调整条件 至合适范围。
气化炉温度异常升高
总结词
气化炉温度异常升高可能是由 于多种原因引起的，如气化剂 流量不足、原料质量不佳等。
气化剂流量不足
检查气化剂流量是否足够，如 果流量不足，应增加气化剂流 量。
原料质量不佳
检查原料的化学成分和粒度是 否符合要求，如果原料质量不 佳，应更换原料或调整原料预 处理工艺。
废热回收系统
用于回收燃烧产生的热量，转化为蒸汽或 热水。
气化剂入口
将气化剂（通常是空气或氧气）送入炉内 。
鲁奇加压气化炉的工作原理
燃料与气化剂在高温、高压条件下进行燃 烧反应，释放出化学能。 燃烧产生的高温气体与原料煤反应，将其 转化为气体产品。
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。
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的运行状态是影响气化效果和产品质量的重要因素。
为了保证炉内气化反应的正常进行，需要对炉体进行合理的设计和加压控制。
目前，一般采用的是间歇式加压气化炉，即在一定时间段内进行加压操作，然后停止加压，维持一定的高温高压条件下进行气化反应。
这种间歇式的运行方式适用于一些气化反应时间较长的情况，但对于一些气化反应时间较短的情况，可能会导致反应不完全、产率降低等问题。
对于不同的气化条件，需要根据实际情况调整运行方式，以保证气化反应的效果。
1. 炉体结构优化：炉体结构对于气化反应的进行具有重要影响。
在设计炉体结构时，需要考虑气体流动的均匀性、热量的传递等因素。
可以通过改变炉体的内部结构，如增加气体的流动性，提高气体的混合程度，以及增加炉体的传热面积等，以提高气化反应的效果。
2. 加压控制系统改进：加压控制系统是鲁奇加压气化炉的关键部分，对于气化反应的进行起着至关重要的作用。
在实际操作中，需要根据不同的气化条件进行相应的调整。
气化温度、压力、气化物料的种类等因素的改变，都会对加压控制系统产生一定的影响。
需要对加压控制系统进行优化，以提高系统的控制精度和稳定性。
3. 废气处理技术改进：在鲁奇加压气化炉的运行过程中，会产生大量的废气，其中包含了一些有害物质。
为了减少对环境的污染，需要对废气进行有效的处理。
可以采用一些常见的废气处理技术，如高温除尘、脱硫、脱氮等，来净化废气中的有害成分。
4. 自动化控制技术改造：在鲁奇加压气化炉的运行过程中，需要进行大量的操作和监测工作。
目前，一些先进的自动化控制技术已经应用于鲁奇加压气化炉的运行中，如PLC控制、远程监测等。
通过引入自动化控制技术，可以提高炉体的运行效率，减少操作人员的劳动强度，提高生产效益。
鲁奇加压气化炉的运行和技术改造是一个复杂的系统工程。
在实际操作中，需要综合考虑炉体结构、加压控制系统、废气处理技术以及自动化控制技术等方面的因素，根据实际情况进行相应的调整和改进，以保证气化反应的效果和产品的质量。
鲁奇炉设备的构造
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
H2O
H2O
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。
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
油类及粉尘被洗涤下来。
上部水平部分是带有水夹套的 管段,其水夹套与气化炉夹套相 通. 水平管内设有间歇操作、 往复运动的圆盘形刮刀,用于刮 掉煤气出口管内壁积聚的焦油 和煤尘.刮刀与器壁的间隙为 1mm,刮刀材质为耐热钢 Gx6CrNi18,活塞杆材质为 21CrMoV57。
气化炉内外壳体生产期间温 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， 用于吸收热膨胀量。
46mm
气化炉正常运行期间，波形 膨胀节可吸收大约25~35mm
夹套上部空间
40mm
50mm
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
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。
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生物质气化的装置。
其运行稳定性和高效性对于能源转化和环境保护方面意义重大。
本文将对鲁奇加压气化炉的运行和技术改造进行探讨。
鲁奇加压气化炉的运行过程中，关键问题之一是如何控制气化温度。
通过控制气化温度，可以达到适当的气化速度和气化质量，提高气化效率。
也能够控制生成的气体组分，减少有害物质的产生。
为了实现气化温度的控制，可以采用以下几种方式：第一，通过控制氧化剂的供给量来调节气化温度。
增加氧化剂的供给量可以提高气化温度，而减少氧化剂的供给量则可以降低气化温度。
这种方式相对简单，但需要精确的氧化剂控制系统来保证氧化剂的供给量能够及时调节。
第二，通过加热介质来调节气化温度。
可以使用热油、蒸汽等介质来加热气化炉内的物料，从而提高气化温度。
这种方式可以灵活地控制气化温度，但需要投入较大的能源。
通过调节气化炉的内部结构来控制气化温度。
可以通过改变气化炉的反应器形状、内部排列等方式来调节气化温度。
这种方式需要进行结构改造，相对比较复杂，但是可以实现较好的温度控制效果。
在鲁奇加压气化炉的运行过程中，还存在一些技术改造的问题需要解决。
首先是炉渣处理问题。
炉渣是气化过程中产生的固体废弃物，对气化效果和设备寿命有一定影响。
目前，常用的处理方式是将炉渣进行干燥处理后进行填埋或销售。
但这种处理方式存在一定的环境风险，需要进一步改进和完善。
其次是气化产气中的有害物质处理。
在鲁奇加压气化炉的运行过程中，会产生一些有害物质，例如苯、甲醇等。
这些有害物质对环境和人体健康都有一定影响。
需要通过技术改造来减少有害物质的产生和排放。
可以采用吸附、催化和膜分离等方式来进行处理。
鲁奇加压气化炉的运行还需要关注能源效率和设备寿命。
提高能源效率可以降低生产成本和环境压力。
为此，可以通过改善气化剂供给系统、加强余热利用等方式来提高能源效率。
设备寿命的延长也是重要的问题，需要定期检修和维护，合理设计和优化操作过程。
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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：
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。
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。