Lurgi(鲁奇)加压气化炉简介
鲁奇加压气化炉
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。
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。
总的来说，鲁奇炉通过一系列复杂的化学反应将固体煤炭转化为便于运输和使用的合成气，实现了煤炭资源的有效转化和利用，同时也是洁净煤技术的重要组成部分，在煤化工产业中具有重要地位。
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。
三种气化炉比较
1。
Lurgi加压气化炉Lurgi炉是一种固定床加压气化炉。
严格来说，Lurgi加压气化炉属于第一代煤气化技术，但自发明以来不断得到改进，至今在南非仍有大规模使用。
Lurgi气化工艺具有以下特点：（1）使用粒度在5～50mm之间的粒煤；（2）可能气化从褐煤到无烟煤的各种煤，但对原料的热稳定性、机械强度、粘结剂等性能指标有一定要求；（3）操作压力从2～3MPa；（4）气化烟煤时，粗煤气中CO：15%～25%；CO2：24%～34%；H2：34%～40%；CH4：9%～13%；（5）炉顶煤气温度250～350℃；（6）单炉产气量30000～50000Nm3/h；（7）冷煤气效率可达80%。
从以上工艺特点可以看出，Lurgi的煤气温度较低，煤气中CH4及焦油含量较高，粗煤气净化和焦油处理单元不可避免，由此引起的环保问题比较突出。
从煤气成份来看，Lurgi是最适合于直接还原的制气技术，只要对煤气进行脱碳处理后就可以直接供还原竖炉使用。
2 。
Texaco水煤浆气化炉Texaco炉是美国Texaco公司在重油气化基础上开发出的煤气化技术，是目前商业业绩最多的第二代气流床气化工艺，优点是压力高，运行和操作经验丰富，气化温度高，煤气有效成分高，主要技术特点如下：（1）进料采用75%以上-200目煤粉制成的水煤浆，煤浆中煤粉质量分数为65～70%。
理论上Texaco可用于各种煤的气化，但经验表明最适宜的煤种应是灰熔点为1300℃左右、灰分低于20%的煤种；（2）气化压力从2.6～8.4MPa；（3）碳转化率在95%以上，冷煤气效率可达到70%以上；（4）干煤气中的（CO+H2）有效气成份在80%以上，CO约占49%，H2约占31%，CO2约占18%（大同煤）；（5）气化温度达到1300～1400℃，水激冷后的粗煤气温度为200～260℃。
如果采用热能回收式气化炉，粗煤气的温度换热后从1370℃降至400℃；（6）采用单喷嘴、热壁炉的设备形式，喷嘴寿命平均在1500h，耐材寿命在1～2年，所以必须设有备用系统；（7）生产1000Nm3(CO+H2)有效气的氧耗在400Nm3左右，煤耗在640kg左右；（8）单炉设计最大日处理煤量可达到2000t。
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。
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.
15~20m/s.
气化炉生产的粗煤气由煤气出 口管导入喷冷器,由煤气水处 理装置来的净煤气水入口进入 喷冷器,煤气水通过文丘里洗 涤器洗涤使温度降低，冷凝气 态。
上部水平是带有水夹套的管 段,其水夹套与气化炉夹套相 通.材质为15Mo3,水平管内设 有往复运动的圆盘形刮刀,其
用于刮掉煤气出口管内积聚的
炉篦的总高度为1200mm,气化剂在各层炉篦通道进入炉内的
气量分布大致为：I——10%，II——20%，III——30%，IV—— 40%。炉篦共有五层，为便于从炉顶上孔放入炉内进行安装，除 一、二层是整体一块外，其它层均是有几块组成：第三层2块， 第四层4块，第五层4块。各块之间采用12.9级螺栓连接。各层炉 篦均固定在中心托板上，采用插入式咬合连接，中心托板上有档 块带动各层炉篦转动。
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。
正常生产期间，波形膨胀 节不但可吸收大约25~35mm
波形膨胀区
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。
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。
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。
此时，不安装布煤搅拌器，整个气化炉上部传动机构取消，只保留煤锁下料口到炉膛的储煤空间，结构简单。
炉篦分为五层，从下到上逐层叠合固定在底座上，顶盖呈锥形，炉篦材质选用耐热、耐磨的铬锰合金钢铸造。
最底层炉炉篦的下面设有三个灰刮刀安装口，灰刮刀的安装数量由气化原料煤的灰分含量来决定，灰分含量较少时安装1~2把刮刀，灰分含量较高时安装3把刮刀。
鲁奇加压气化的工业应用及发展
鲁奇加压气化的工业应用及发展发布时间：2021-12-28T08:55:57.574Z 来源：《中国科技人才》2021年第22期作者：张鑫[导读] 证明以煤制气尤其是以鲁奇炉造气在我国拥有广阔的发展前景。
内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司内蒙古赤峰025350摘要：鲁奇加压气化的工业应用十分广泛,如以煤制氨、煤制油、煤制天然气,它可作为氨、甲醇、甲烷、合成原料气;它可以生产出纯氢气供金属冶炼使用,它可以作为气体燃料,还可以获得优质一氧化碳,并作为 C,化学品进一步深度加工成有机产品,它还可以联合发电等。
50年代中期,云南解放军化肥厂从前苏联引进了第一代鲁奇炉,以煤造气制合成氨。
70 年代末,沈阳加压气化厂用第一代鲁奇炉制取城市煤气。
80 年代初,山西天脊煤化工集团公司(原山西化肥厂) 从西德鲁奇公司成套引进第三代 Mark- IV 鲁奇炉,用于制取合成氨的原料气。
以后我国又建设了兰州煤气厂和哈尔滨气化厂,这 2 套装置已于 90 年代初相继投入运行，如今内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司也已经完成完全投产。
证明以煤制气尤其是以鲁奇炉造气在我国拥有广阔的发展前景。
关键词：鲁奇；气化；工业应用一、鲁奇炉结构简介鲁奇加压气化炉是一个结构复杂的组合设备,它由炉体与煤锁、灰锁等辅助设备组成。
1. 炉体炉体的主要功能是均匀布煤、布气、除灰,使气化剂与煤均匀接触,从而使固体煤转化为煤气。
炉体分为壳体和炉内件两部分。
国内各厂鲁奇炉壳体均采用水冷却双层夹套外壳,外壳体承受高压,内夹套仅承受夹套蒸汽通过气化炉床层的阻力。
不同之处是各厂的水夹套宽度及容积有所不同,夹套内外壳体由于温度不同所采取的吸收热膨胀的方式也不相同。
内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司的装置气化炉是圆筒形、双层夹套式容器，内外壳由钢板制成。
主要由炉体、煤锁、灰锁、炉篦、气化剂入口和煤气出口等设备部分组成。
在气化炉中进行加压气化可以提高反应速度，增加气化强度，提高生产能力，改善煤气质量。
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_型与PKM气化炉简介
煤气与热力
1998 年 1 月
鲁奇- 型与 PKM 气化炉简介
樊宏原 王光彪 ( 山西化肥厂, 潞城 047507)
随着煤加压气化工业的发展, 我国在使用鲁奇 炉方面已由原来的一代炉进展到三代炉, 形成了多 种炉型共存的局面。目前已建成投产的第三代鲁奇 加压气化炉有山西化肥厂四台鲁奇- 型炉与哈尔 滨煤气厂五台 PKM 型炉, 其气化原理虽然 都是碎 煤移动床加压气化, 但在选用煤种、炉体结构、流程 布置等方面有不少差异。
表 2 两厂的主要煤气成份
山
化
哈
设计值 实际值 设计值
CO2/ V % CO/ V%
26. 59 23. 46
25. 90 25. 10
27. 4 20. 0
H2/ V%
39. 45
39. 42
41. 5
CH 4/ V %
8. 00
8. 61
9. 0
气 实际值 29. 84 21. 60 37. 73
两厂的气化炉出口均设有煤气 洗涤冷却器, 不 同之处是哈气该设备较山化厂的大得多, 洗涤后的 水从洗涤器底部排出, 气体送入废热锅炉, 而山化则 不然, 洗涤后的水与气体混合进入废热锅炉。
进洗涤冷却器, 在此喷淋大量的洗涤水使煤气达到 饱和状态。煤 气进入废 热锅炉进 一步冷却 回收热 量, 约 180 的粗煤气送出气化装置。不同的是:
哈气厂气化炉排出的灰渣松散, 无琉璃态渣, 强 度较低; 炉篦结构很简单, 无碎渣环, 设计五把灰刮 刀( 实际只装四把) , 转动扭矩小; 布气环与炉篦为一 体, 布气孔径为 30mm, 共三层, 孔数分别为: 14、36、 96( 布气按 9. 59% 、24. 66% 、65. 75% ) 。
鲁奇炉设备的构造
❖ 操作压力为3.0MPa,外壳材质为H II。
❖ （1）煤锁上阀
❖
煤锁上阀为圆盘阀，为减小其上部负荷，在其上部用一圆筒
保护，这样可使阀减少关闭阻力。阀座为球形斜面，这样可使阀
头与阀座成为线接触密封，保证密封效果。阀门的密封采用2道
密封，如下图所示，除阀头与阀座本体的硬碰硬密封外，在阀座
上开有一道环行燕尾槽，将耐热橡胶圈装入槽内，构成了软碰硬 密封接触，橡胶采用氟橡胶。耐温180～200℃.阀门密封性能的 好坏，关系到气化炉能否长周期稳定运行，而阀门又因煤锁的间
❖ 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的传动小齿 轮带动的。炉外两个与小齿轮联结的轴是由变速电机通过减速机 传动而带动的，整个传动装置为四级传动，总速比i=900,传动功 率为45KW扭矩为2x400000N.m,设计转速为1——12转/h。
❖ 大、小齿轮的间隙对于炉 篦长周期稳定运行是致关重
二、煤斗与灰斗， 煤锁与灰锁
要的。冷态安装时齿轮间隙 1、煤斗
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。
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。
歇操作而关、开频繁，阀
头与发座也碰撞频繁，因
而阀门和发座的选材要求
就高。煤锁上阀座母材为 16Mo5，阀头母材为 13Mo44，为加强硬度，在 阀门的接触面上堆焊有硬
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。
Lurgi（鲁奇）加压气化炉简介
Lurgi（鲁奇）加压⽓化炉简介Lurgi（鲁奇）加压⽓化炉简介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。
德国鲁奇加压⽓化炉压⼒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，且13mm以上占87％，6~13mm占13％）为原料、蒸汽-氧⽓连续送风制取中热值煤⽓。
⽓化床⾃上⽽下分⼲燥、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．固定⽓化床，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，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、煤分布器、炉箅等转动设备，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。
煤种涉及到此烟煤、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。
鲁奇炉介绍及附属设备简介
2、煤气化制原料气方法分类 煤气化制原料气方法多种多样，按操作压力煤气化可分
为常压气化和加压气化。在煤加压气化工艺中已经成熟并 工业化的便是壳牌气化炉、德士古煤浆制气和鲁奇加压气 化。
按固体和气体接触方式分为固定床、流化床、气化床和 熔融床。
固定床、流化床、气化床和熔融床简介
固定床：固定床气化炉是最早开 发出的气化炉，炉子下部为炉排， 用以支撑上面的煤层。通常，煤 从气化炉的顶部加入，而气化剂 （氧或空气和水蒸气）则从炉子 的下部供入，因而气固间是逆向 流动的。主要有鲁奇气化炉和 BGL气化炉两种 ；
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。
鲁奇气化炉（结构见左图）属于固 定床气化炉的一种。鲁奇气化炉是1939 年由德国鲁奇公司设计，经不断的研究 改进已推出了第五代炉型，目前在各种 气化炉中实绩最好。我国在20世纪60年 代就引进了捷克制造的早期鲁奇炉并在 云南投产。1987年建成投产的天脊煤化 工集团公司从德国引进的4台直径 3800mm的Ⅳ型鲁奇炉，先后采用阳泉 煤、晋城煤和西山官地煤等煤种进行试 验，经过10多年的探索，基本掌握了鲁 奇炉气化贫瘦煤生产合成氨的技术，国 内鲁奇炉在用厂家有云南解放军化肥厂、 哈尔滨煤机厂和河南义马煤气厂等。
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。
2. 鲁奇第二代加压气化炉
鲁奇炉的介绍
灰锁膨胀冷凝器结构示意图
内径φ682mm，壁厚40mm, 总高为6200mm,外壳材料 15Mo3,内件材料HII.内件是一 通流文丘里洗涤器,其喉口处 为φ270mm,此处流速为 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 口管导入喷冷器,由煤气水处 理装置来的净煤气水入口进入 喷冷器,煤气水通过文丘里洗 涤器上入口处的螺旋叶片(叶 片共16片,d=10mm,安装角度 550)与粗煤气中的重组分由于
气化炉生产的粗煤气由煤气出口管导入喷冷器由煤气水处理装置来的净煤气水入口进入喷冷器煤气水通过文丘里洗涤器上入口处的螺旋叶片叶片共16片d10mm安装角度55与粗煤气中的重组分由于喷淋洗涤冷却器及刮刀图粗煤气和煤汽水的混合物循环煤汽水喷射煤汽水粗煤气出口刮刀刮刀油缸
鲁奇炉设备的构造
Mark-IV型气化炉 型气化炉
鲁奇炉设备的构造
鲁奇炉第三代炉及附属装置介绍
鲁奇三代Mark IV型加压气化炉，与其相配套的传动装置用的是 榆次液压制造的液压传动系统，下面就这套装置对设备作一介绍。 一、气化炉炉体 气化炉炉体 Mark-IV型气化炉炉体外径为φ3848毫米，炉体高度12500毫米， 炉内燃料堆放高度4000毫米，炉体容积为119M3，炉体总重量169.5 吨（包括内件重量40吨），操作重量大约250吨，操作压力大约 3.05MPa（表压），操作温度大约1100℃.炉体除外壳外，还包括 内件（煤分布器、搅拌器）炉篦。 1、壳体 壳体 气化炉外壳是一双层夹套筒体式外壳，夹套在生产时由锅炉给水 保持液位，并在此锅炉水吸热汽化产生饱和蒸汽，此蒸汽并入气化 剂管线返回气化炉内。夹套内压力比气化炉内压力约高0.05MPa,以 克服系统阻力。 气化炉外壁厚50mm，是由WSTE36材料所制，其可承受较高的
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Lurgi（鲁奇）加压气化炉简介
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。
德国鲁奇加压气化炉压力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，且13mm以上占87％，6~13mm占13％）为原料、蒸汽-氧气连续送风制取中热值煤气。
气化床自上而下分干燥、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．固定气化床，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，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、煤分布器、炉箅等转动设备，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。
煤种涉及到此烟煤、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。
与UGI炉相比，鲁奇炉有效地解决了UGI炉单炉产气能力小的问题。
山西化肥厂单台气化炉最大生产能力达38000Nm3/h。
同时，由于在生产中使用了碎煤，也使煤的利用率得到相应提高。
但是，固定床的一些关键问题仍然没有得到解决。
鲁奇炉对煤种和煤质要求较高，只能使用弱黏结性烟煤和褐煤，灰熔点（氧化气氛）大于1500℃。
对强黏结性、热稳定性差、灰熔点低及粉状煤则难以使用。
第三代鲁奇炉在炉内增设了搅拌器用于破焦，但也仅局限于黏结性较小的煤种。
鲁奇气化工艺的另一个问题是进料用灰锁上、下阀的使用寿命。
长期以来这种阀门依赖进口，且最长使用寿命仅为5～6个月，明显增加了运行成本。
究其原因，真正的问题仍在于固定床气化工艺本身。