172-工艺-浅谈造气炉系统阻力和发气量的关系
造气基础知识学习
造气基础知识学习Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT目录一.工艺指标及工艺条件的选择二.主要设备参数三.控制要点四.阀门开关情况五.造气开停炉及开停车操作要点六.事故案例原因分析及防范措施一.造气工艺指标一、循环时间及百分比1、循环时间目前我们一个循环周期为120秒，也可调为135秒一个制气周期。
2、各循环阶段百分比吹风28% 上吹21% 下吹40% 二次上吹7% 吹净4%二、炉温1、小块炭：上行温度180-220℃下行温度220-300℃2、中块炭：上行温度200-250℃下行温度200-280℃3、灰仓温度：≤250℃，温差≤50℃4、蒸汽温度:180-240℃三、气体成分1、半水煤气CO2 CO 29-34% H2 43-48% N2 10-20% O2≤% 2、惰气O2≤%CO+H2：5-7%CO2：15-17%四、压力1、蒸汽方面压前蒸汽压力≥ Mpa压后蒸汽压力≤ Mpa蒸汽缓冲罐压力≤ Mpa夹套汽包压力≤ Mpa2、油泵站压力:3、蓄能器： Mpa4、软水压力: 五、电机温度D600风机电机≤120℃KD600风机电机≤120℃油泵电机温度≤65℃工艺条件的选择固定层间歇式煤气炉的工艺操作条件的选择，必须合乎科学规律，才能实现生产的安全、稳定、高产和低耗。
否则，就会使气体的产量和质量降低，或发生设备和人身安全事故，直至生产无法正常进行。
(1)吹风率和吹风时间吹风率是指单位时间内的入炉空气量。
在吹风率一定的情况下，入炉空气总量则是由吹风时间决定的。
煤气炉生产负荷高低，实际上就是入炉空气量的多少。
在确立煤气炉的运行负荷以后，吹风率与吹风时间，即成为反比关系。
吹风阶段理想的情况是力求多生成二氧化碳。
在气化层里生成二氧化碳的化学反应速度，比二氧化碳还原反应的速度快得多，而且二氧化碳还原反应与接触时间有关。
适当增加吹风率，空气在燃料层内流速加快，有利于生成二氧化碳的化学反应。
造气工段题库初级
造气工段题库（初级）一、填空题1、造气炉的主要结构分：（上部加煤机构）（中部炉体）（下部除灰装置）（气化剂的入炉结构）。
2、炉篦的主要作用是：（支撑炉内总料层的重量）（使气化剂在炉内均匀分布）（与破渣条一起对灰渣进行破碎、移动和下落）。
3、联合过热器的优点：（费用低）（寿命长）（效率高）。
4、造气的工作循环分哪五个阶段：（吹风）（上吹）（下吹）（二次上吹）（吹净）。
5、造气“三废”是指：(废水)(废渣)(废气).6、工艺参数在线修改时，各参数的修改位置：00（吹风排队）03（上吹设置）08（上加氮时间设置）。
7、半水煤气的成分是（ CO）、（CO2）、（ N2）、（H2）。
8、造气A类工艺指标是（O2≤0.4﹪），（气柜4000——8000 m3）。
9、造气的主要动力源设备是（风机），（泵站）。
10、汽水分离器的作用：（分离），（缓冲），（贮存）。
11、气柜的作用：（缓冲），（均匀），（保持与后工段的连续性）。
12、燃料层由下至上依次是：（灰渣层），（还原层），（氧化层），（干馏层），（干燥层）。
13、半水煤气中对生产有害的成分是：（SO2），（O2）。
14、电气着火时，应迅速（切断电源），然后用（1211灭火器）进行灭火。
15、在操作微机控制系统时，应注意每次间隔时间最少为（10）秒以免造成（死机或退出系统）故障出现。
16、吹风阶段的化学反应式是（C+O2=CO2），（2C+O2=2CO）。
17、惰气合格的标准是（O2≤0.5﹪），（CO+H2≤5﹪-7﹪），（CO2=15-17%。
），18、风机风压是指（静风压）和（动风压）之和。
19、二次上吹的目的是（送风前将炉底残留的半水煤气排净）。
20、空气煤气是指（以空气作为气化剂，与炽热的炭产生化学反应所生成的煤气）。
21、触电是指（人体触及带电体承受过高的电压，而导致死亡或局部受伤的现象），根据触电伤害程度不同可分为（电击）和（电伤）两种。
22、传热的基本方式分为（对流），（传导），（辐射）。
气候变化造气工艺调整
气候变化时造气工艺调整造气工艺调整看似简单，实际上是一个系统工程。
要求工艺人员从原料煤质、煤棒质量、蒸汽品质以及气候等条件变化不断去慢慢维护和调整，通过综合分析最终确定一个最优的造气工艺调整方案，达到造气炉优化的目的。
其中气候变化可能导致造气炉出现大范围的波动。
每到季节交替，造气炉如果调整不及时将出现一次波动；每到气温骤降造气炉调整未跟上将出现一次波动；遇到下雨天气因为空气湿度不同，同样会导致煤耗上升。
造气工艺调整最终目的是寻求平衡：上下吹蒸汽用量的平衡、热量平衡以及物料平衡。
气候变化是热量平衡的破坏而导致各平衡被破坏，最终造成炉况波动。
气候变化主要引起的是气温和大气压力变化。
气体密度变化较大，依据PV=nRt公式可以算出在夏季和冬季入炉气量的变化。
河北景化夏季气压在749mmHg，冬季在765mmHg，气温夏季在38℃，冬季平均气温在-10℃。
冬季和夏季入炉气量相差比例为765*311/749/263=1.21倍。
季节不同入炉风量相差较大，在夏季造气备用手轮开启度为31圈，那么冬季备用风阀开启度则需要减至到26圈。
外界温度发生变化时为避免造气炉波动，首先是根据气温的不同逐步关小手动风阀。
上面的只是理论计算，实际操作还有较大的区别。
因为造气生产是一个连续的过程，气化层热量平衡要求较高，如果只是根据简单的理论计算就进行调整，可能最终导致炉况出现波动。
在外界温度发上变化时要我们通过判断下灰时的灰渣情况以及半水煤气品质等综合来判断我们造气炉负荷情况是否与我们的蒸汽用量相匹配。
1.造气炉负荷调整在煤质未发生变化时，半水煤气中CO2含量不会出现较大变化，波动在±0.2%，在调整造气炉负荷之后，发现半水煤气中CO2含量增幅超过0.4%，表明造气负荷稍微较轻，需要稍微增加负荷，需要开启手动风阀半圈。
同时观察下渣，以及上下行温度变化情况，调整后需要跟踪。
造气炉负荷调整时根据煤质，如果煤质较好，可以在原有负荷的基础上适当增加造气炉负荷，同时需要增加入炉蒸汽用量（提高入炉蒸汽压力或按照上下吹手轮比例开启上下吹手轮）。
固定床煤造气工艺
固定床间歇造气技术资料一、概况１固定床间歇气化炉的发展固定床间歇气化煤气发生炉从1958年的Ф1980 mm开始，逐步扩径到Ф2260mm、Ф2400 mm、Ф2600 mm、Ф2800 mm、Ф3000等等规格。
它们的基本结构一样，即半水夹套锅炉，原设计高度为1845㎜，扩径改造过程中，在原水夹套设计基础上加高300～900㎜不等。
直筒型上炉体为内砌耐火材料，采用人工手动加焦（煤），后改为半自动到全自动加焦（煤）。
Ф1980～Ф2400 mm这几种炉持续使用近35年，现在仍然有一些小企业在用。
Ф2600 mm系列炉20世纪90年中期已开始改造，近10年使用后改为Ф2800 mm，已达到极限。
２各炉型经典改造过程我国建国初期结合国家的状况而设计。
刚开初对原料的要求比较苛刻，要求是高温冶金焦，且粒度为25～75㎜。
中期改为优质山西晋城无烟块煤。
煤气炉运行较稳定，气量和气质都很好（负荷轻）。
后期随着各企业规模扩大，煤炭紧张，改烧劣质煤，一些设备改造不匹配，没有系统性改造，暴露的问题就多了。
炉况不稳定，易恶化，“二差”、“三高”、“一短”随时出现，即发气量差，气质差，煤耗高，蒸汽消耗高，煤气温度高，设备寿命短。
为烧好劣质煤，广大造气专业人员和科技人员多年来共同努力，对煤气炉不断进行系统改造，使中国特色的小型炉又有新的生机。
经典的改造情况（系统性全方位改造）如下。
（1）煤气系统流程四炉—站—机—锅（组合）—塔，即四台炉共用一台油压泵站，一台空气鼓风机，一台废锅炉（上废锅下过热器），一台洗气塔。
（2）蒸气流程水夹套及废热锅炉自产蒸汽，去过热器过热，回蒸汽缓冲罐（罐容积不小于35～40 m3），放在四炉中间，尽量靠近炉子，蒸汽总管Ф377 mm或Ф426 mm，单炉支管Ф273 mm或Ф325 mm，四台炉以上可将缓冲罐连通使用。
这样便于蒸汽压力的稳定，有利于造气炉工况的稳定。
（3）吹风气回收流程无论上第二代（中燃式）还是第三代（下燃式）吹风回收系统，采用微负压的工艺（有数种流程）。
第一章 气体力学在窑炉中的应用
(2)实际情况下的伯努利方程
实际流体有粘性，流动过程中有能量损失，能量方程：
z1g
p1
1 2
12
z2 g
p2
1 2
2 2
hL
(3)窑炉中热气体的伯努利方程：
z1 ( a
)g
p1
1 2
12
z2 (a
)g
p2
1 2
22
hL
(4)伯努利方程的简写式：
hs1 hk1 hs2 hk2
因为 hk1＞hk2
流体在一水平 的、逐渐扩张 的管道中流动
则 hs2＜hs1 即 hk→hs
同理流体在渐缩管道中流动时: hs→hk
（3）压头的综合转变 1-1和2-2的伯努力方程:
hg1 hs1 hk1 hg2 hs2 hk2 hL
通过小孔吸入的气体流量：
V＝F （ 2 pa p1 ) a
流量系数 μ =ε ψ 由实验确定
2、气体通过炉门的吸入和流出
A) 气体通过炉门的流出（炉内正压）
如图。设炉门高为H，宽为B
B
炉门与小孔区别为炉门内的压强 随高度而变化。
H
在炉门中心线上取一微元体dz 则微元体面积为：dF = B dz，
定义: 流体受热（或冷却）后改 变自身容积的特性
表示:
T
1 V
dV dT
(1/K)
气球受热 膨胀
膨胀系数β T—压强不变时，温度升高1K时, 流体体积的相对变化率
气体— 膨胀系数很大，温度变化时体积变化很大
造气工艺改造对产气量和煤气质量的影响
１ 改造 前造气工艺及存在 的问题
１ １ 工 艺流程 ．
应， 主要过 程有 ２个 ， 即吹 风 和制气 。吹风 阶段用 来 提高 炉温 和积 蓄热 量 ， 此 阶段产生 吹风气 ， 主要 在 其 成分 是 Ｎ ； 气 阶段将 蒸汽 送人 造气 炉 内发 生化 学 制
１ —煤气 发生 炉 ；－除尘 器 ； 安全 槽 ； ２ ３ — ５ —煤 气洗涤塔 ；—煤 气洗涤塔水封 ６
管 废热 锅 炉 ；
６
图 １ 改造前 工艺流 程
各 阶段 工艺 过程 如下 ：
收 稿 日期 ：０ １０ －８ ２ １ －４０
作者简介 ： 董五林 ， ， ７ 出生 ， ９ 男 １ ４年 ９ １ ８年毕业 于信 阳师范学院 ， ９ 现 从事工艺技术管理工作 。
山西 兰花丹 峰 化 工 股 份 有 限公 司 ｌ Ｏ万 ｔａ甲 ／
醇项 目造气工段配套 １ Ｏ台 税 ６０ｍ ５ ｍ固定床间歇 式煤 气 发生 炉 。该 炉 以优 质无 烟煤 为原 料 ， 气 和 空
蒸 汽 为气 化 剂 ， 照 吹 风 、 汽 吹净 、 吹 、 吹 、 按 蒸 上 下 二 次 上 吹 、 气 吹净 等 ６个 阶段 间断 地 将气 化 剂 通过 空 炽 热炭 层 制取 水煤 气 。其实 质是 炭与 氧 和蒸汽 的反
１ ）造气产气 量偏 低 。平 均每 台炉 的发气 量 只有 ４００ｍ ／ ， ０ ｈ与初步 设计 的单 炉发气 量 ４５０ｍ／ ０ ｈ相
差 ５０ｍ。ｈ ０ ／ 。
底部冲刷变薄而破裂的现象 ， 被迫停车补焊 ， 导致设
第一章 气体力学在窑炉中的应用
s2
h hk 2 hge2 hs2
k (12)
注意检验能量的的平衡
例2：如图，热气体在等直径垂直管内自下而上流动,取有效断
面1-1与2-2。列二气流伯努利方程：
hge2 hs 2 hk 2 hge1 hs1 hk1
hl (21)
分析：取1-1为基准面，则几何压头: hge1 0 hge2 0
一般地： 将压强变化小于10%的气体均看作是不可压缩气体
。 在建材行业中：
窑炉中的气体可看作是不可压缩气体； 在某些高压喷嘴中，应将气体视作可压缩气体。
2). p=C时， ρT=C，说明密度与温度成反比，也说明气 体具有膨胀性
当T↑，则ρ↓ ，
问题： 100℃的空气与20℃的空气那个密度大?
3). P R 表明同一种气体不同状态下压与密
hl (12)
分析：取1-1为基准面，则几何压头: hge1 0
静压头 ：
hs1 hs2
动压头： w1 w2, hk1 hk 2
阻力损失
hk (12) 0
hge2 0
1 热 气 体
2
则方程变为 ：
hs1 hs2 hge2
hl (12)
由于
hk (12) 必须由动能转换而来。
pv=RT 其中，R=8314.3/M (J/kg.K)，单位：P--Pa,T--(K)
或 P / RT (常用）
讨论： P / RT
1)T=C时，等温过程，既p/ρ=C， 表明压强与密度成正比则p↑， ρ ↑ ，说明气体具有压 缩性。
但在压力p变化较小时，气体的密度变化也很小，可以 认为是不可压缩气体。
1）牛顿内摩擦定律（粘性定律)
dw
dy
浅述鲁奇炉造气
浅述鲁奇炉造气摘要：本文总结了加压气化装置的改进和管理经验。
事实表明，随着工艺的不断改进和生产管理水平的提高，鲁奇加压气化工艺用于贫瘦煤的气化是可行的。
新疆庆华集团隶属于中国庆华集团，是新疆第一个经国家核准的煤制天然气项目。
新疆庆华集团依托丰富的煤炭资源和水资源，于2009年3月落户伊犁，并以“庆华速度”建成新疆庆华煤化工循环经济工业园，该园区总占地面积达10000多亩，计划总投资278亿元，建设项目包括：年产55亿立方米煤制天然气项目、60万吨煤焦油加氢项目、合成氨项目、综合利用热电厂项目、粉煤灰制砖项目和年产200万吨粉煤灰制水泥项目。
整个煤制天然气项目建成投产后，每年需煤炭2100万吨，每年可实现销售收入160亿元，利税26亿元。
关键词: 气化炉的发展；造气系统；煤气冷却；安全防范。
目录1. 概述 .............................. 错误！未定义书签。
1.1简述............................ 错误！未定义书签。
1.2 鲁奇加压气化工艺发展前景展望 (3)2. 煤加压气化技术简述 (4)2.1 煤加压气化的主要技术优势在于 (4)2.2 气化炉的优化操作 (5)2.3 气化炉的事故处理 (5)3. 造气系统 (6)3.1加压气化原理 (6)3.2造气车间的主要设备 (9)3.3主要工艺控制参数 (9)3.4主要任务及设备 (9)4. 煤气冷却工段 (14)4.1 主要任务与设备 (14)4.2 工艺原理 (14)4.3工艺流程简述 (14)4.4主要任务及设备 (15)5. 危险因素分析 (17)5.1 人员自身方面 (17)5.2、操作环境方面 (18)6. 总结 .............................. 错误！未定义书签。
1.概述1.1简述我国石油和化学工业在快速发展的同时，正面临着资源、能源和环境等多重压力”。
由于我国石油和天然气短缺，煤炭相对丰富的资源特征，加之国际油价的持续高位运行状态，煤炭在我国的能源和化工的未来发展中所处的地位会变得越来越重要。
148-工艺-造气负荷之浅议
造气负荷之浅议张文仲山东省·原烟台巨力化肥有限公司吹风时间的长短，吹风强度的高低即为造气负荷，吹风时间长，吹风强度高，即为负荷大，反之即为负荷小。
理想的吹风强度是指“炭层不被吹翻的情况下，吹风强度越高越好”。
应该说在20世纪六十年代到九十年代初期，小风机小炉型时代的确如此，具体表现为风压低、风量小、送风百分比低的情况下加1%送风，发气量增加明显，但随着大炉型、高效风机的投用该定义的负面意义越来越凸现，具体为：加送风百分比时，发气量增加不明显，甚至因稳定性难保障而适得其反；在风即为负荷的思想指导下，风机越上越大，风压越来越高，甚至出现了以风机大小来比较装备先进性的现象。
由此可见传统意义负荷定义的形成有历史性的一面，此为客观因素。
要讨论负荷定义首先要分清造气工作之实质，个人之见，造气工作实质为一主加二辅，具体关系如下。
一主：蒸汽分解反应C+H20=CO+H2-Q(1)、C+2H20=C02+2H2-Q(2)；二辅：A、送风蓄热过程C+02=C02+Q(3)、2C+02=2CO+Q(4)。
B、伴随加N2过程 加N2方式有多种，本文暂不讨论。
造气工段生成半水煤气中含有(按奥氏分析仪分析顺序)C02+02+CO+H2+CH4+N2+微量组分。
造气工段生成气至变换，发生反应CO+H2O=C02+H2+Q。
对应于合成反应分为氨合成、甲醇合成，具体如下：（氨合成反应）N2+3H2=2NH3+Q；（甲醇合成反应）CO+2H2=CH30H+Q、C02+3H2=CH30H+H20+Q。
对应于氨合成气比例：H2/N2=3，实际H2过量，H2/N2=3.1～3.2；甲醇合成气比例：（H2-CO2）/（CO+CO2）=2，实际H2过量，（H2-CO2）/（CO+CO2）=2.1～2.2。
综上，对应于现实状况下合成岗位的多重性，即合成氨，合成甲醇或其它有机化工产品，造气最大有效成分实为CO+H2，对应于合成氨系统加N2只是一个伴随辅助过程，造气工作本质即是寻求有效成分(CO+H2)的最大化，此亦应是负荷意义的本质。
造气生产应掌握的9大问题
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几个关键问题，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焓，以及排放吹风气的[wiki]潜热[/wiki]损失，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，除去或拣净煤矸石，经过筛分筛去粉末。
造气工艺百题
造气岗位100题选一煤气发生炉是怎样分成的？答：煤气发生炉内燃料从上至下分为五：干燥层干馏层还原层氧化层灰渣层1 干燥层：在燃料层的最上部燃料与煤气接触燃料中水份蒸发这一区域叫干燥层2 干馏层：干燥层往下一个区域燃料在此受热分解放出低分子烃，燃料本身也逐渐焦化因此称为干馏层3 干馏层往下依次是还原层和氧化层还原层和氧化层统称为气化层已成为游离炭状态的固体燃料在此气化剂中的氧所氧化成为碳的氧化物4 灰渣层：在炉箅上面由固体残渣而形成，可以预热至炉底进入的气化剂同时灰渣被冷却已保护炉箅不致过热而损坏二固定层间歇法制水煤气分哪几部进行?答：固定层间歇法制气每个循环分六步进行1吹风：以空气为气化剂空气自下而上通过燃料层目的是通过碳与氧的化学反应放出热量并储存于燃料层中为制气阶段提供热量2 蒸汽吹净：以蒸汽为气化剂自下而上通过燃料层与碳反应生成水煤气从烟囱放空或送入吹风系统该步主要置换炉内残余的吹风气3 上吹制气：以蒸汽为气化剂自下而上通过燃料层与碳反应生成水煤气4 下吹制气：上吹后制气后蒸汽改变方向自上而下通过燃料层生产水煤气以保持气化层的位置和温度稳定在一定的区域内5二次上吹：下吹制气后蒸汽改变方向自下而上通过燃料层即生产水煤气又排净炉底残留的水煤气为空气通过燃料层创造安全条件6 空气吹净：为了避免二次上吹直接转入吹风放空造成的煤气损失增加一个空气吹净空气自下而上通过燃料层生成空气煤气将原来炉内的水煤气一并排入气柜三吹风过程有哪些主要反应答:主要反应 C+O2=CO2+Q 2C+O2=2CO+Q 2CO+O2=2CO2+Q CO2+C=2CO-Q四制器过程有哪些主要反应答：C+H2O=CO+H2-Q C+2H2O=CO2+2H2-Q CO2+C=2CO-Q C+2H2=CH4+Q CO+H2O=CO2+H2+Q五吹风过程为什么要采用高风速？答：吹风过程碳与氧的反应属于气固多相反应包括物理扩散和化学反应两个过程在这两个过程中物理扩散较慢即碳与氧的反应属于扩散控制所以在吹风过程中要加快碳与氧的反应速度应采用提高风速的办法吹风阶段尽量减少CO2还原成CO的吸热反应对于CO2的还原反应CO2+C=2CO来说在煤气发生炉的操作条件下属化学动力学控制此时反应速度受温度的影响较大采用高风速可使在氧化层中生成的CO2 以很快的速度通过还原层 CO2与高温碳层接触时间很短从而可抑制CO2的还原反应减少热损失相应的降低煤耗在操作中风速应应根据原料煤的机械强度适当控制忌空速过高吹翻碳层六空气温度及湿度对吹风强度有何影响？答：1 空气温度对吹风强度的影响在鼓风机送风量不变的条件下空气温度升高空气体积膨胀则风机送出的有效气体的量减少会造成吹风强度下降根据计算风量为1800M3/H的风机当空气温度由0度升至30度时有效风量减少11%2 湿度对吹风强度的影响空气湿度大空气中的水蒸气含量多单位体积内的有效气体量下降根据计算：冬季气温0度相对湿度为60％夏季气温30度相对湿度为85％当大气压为101.3KN/M2时两者有效气量差3.2%3 温度与湿度的共同影响从前两项分析看温度与湿度的影响都很大气温低时水的饱和蒸汽压降低湿度也低因此两项的影响基本是同时的因此在操作中应根据温度与湿度的变化及时调节吹风时间比例以保证炉温的最佳状态七碳层高度应如何才能适应吹风过程及制气过程的要求？答：吹风阶段与制气阶段时碳层高度的理想要求是不完全一致的在吹风阶段不希望发生CO2还原反应希望碳层阻力小即碳层高度要低在制气阶段希望形成有利于水蒸气和CO2发生还原的有利条件要求碳层有较高的厚度以有利于还原反应的进行因此选择工艺条件不能故此失彼碳层高度的控制要根据燃料的特性鼓风机能力的大小生产负荷的轻重等因素综合考虑在空气流速在碳层高度增加而下降时降低碳层高度是有利的实际上简单的控制碳层高度不能完适应气化过程的要求因为碳层是由多个区域组成的只有气化层是有效的它的变化才能决定生成气体的数量和质量的变化气化层厚度有利气化层薄不利八炉温对制气过程有何影响答：制气过程主要是碳与H2O的反应通常称蒸汽分解该反应过程主要吸热反应温度升高能加速反映的进行温度愈高愈有利于蒸汽和CO2还原反应越不利于副反应甲烷和CO2生成的进行从而可获得较高的蒸汽分解率即得到质优量多的煤气因此适当控制较高的炉温对提高煤气的质量和气但是炉温的提高受原料煤灰熔点的限制炉温过高超过其灰熔点则会熔结成块使造气炉结疤造成操作条件恶化因此应保证炉温在燃料灰熔点以下的情况下尽量提高炉温九蒸汽压力与流速对制气过程有何影响？答：水蒸气与碳反应属于动力学反应影响其反应速度的最主要因素是温度，提高温度可显著提高其反应速度，蒸汽流速提高，对反应速度影响不太大，但由于其接触时间短，反应不完全，蒸汽分解率下降，且气流带出热量多，燃料层温度下降快，反而使反应速度下降。
造气炉况影响因素浅析
到 问题 ； 后 经 检修 人员拆 检 其空 气三 段 出 口 、 四段 进 口气 阀 以及 三段 活 塞环 、 支 承环 等部 件 ， 均 完好 无损 ， 未 发现 故 障 。
２ 原 因分析 对３ ６ Ｍ５ ０型联合 压 缩机 空气 三 段 出 口气 体
为 Ｑ。 ｃ Ｉ ／ Ｐ， 即在 风 压 （ Ｐ） 一定 的 情 况 下 ， 电 流 的 升高 即代 表 了入炉 风量 的增 加 。然而 稳定 的造 气
炉工况才是提高单炉发气量的前提 ， 因此 ， 在追求 高风量 的 同 时也 必 须 考 虑 造 气 炉 工 况 的 承 受 能
力 。通过 监测 鼓风 机 电流值 、 风 压 的变化 ， 并 与正
常燃 烧工 况下 的电流 、 风压 相 比较 ， 就 可 以查 出造
温 度升 高原 因进 行 分 析 ， 排 除 了工 艺 操 作 和 压 缩
缓 冲器 连接 的管道 上 ） 。经 红外 线 测 温 仪 现 场 检
造气炉况影 响因素浅析
１ 风压 电流 对造 气 炉况 的影 响
为 了使 造气 炉 内气化 层温 度达 到或 无 限接 近
测， 发 现 其 三 段 出 口 缓 冲 器 气 体 温 度 达 １ ８ ０～１ ９ ０℃ （ 正 常操 作 时 ， 气 体温 度 １ ３ ８℃ ； 工 艺
（ 河 南心连 心化肥 有 限公 司 河 南新 乡４ ５ ３ ７ ３ １
姬 春礼 王丽 真 张 峰）
汽轮机抽凝机组 改背压 机组运行效果 总结
１ 存 在 问题 河北 新 化 公 司 股 份 有 限 公 司 有 １台 ｃ ３ － ３ ． ４ ５ ／ ０ ． ４ ９型 抽 凝 式 汽 轮 机 组 ， 额 定 进 汽 量
炼焦炉的气体力学原理及其应用
炼焦炉的气体力学原理及其应用
气体流动产生阻力，反过来阻力又阻碍气体流动，且流
动速度越大，阻力亦越大。 阻力计算公式：
P k wt2 t k wt2 t (1 1 )
2
2
273
式中 △P——气体流动所产生的阻力 ，Pa；
（9-3）
k ——阻力系数。
阻力系数与通道的光滑程度、形状、尺寸以及气体在通
炼焦炉的气体力学原理及其应用
（1）烟囱根部所需吸力按焦炉进风口至烟囱根部列出 的循序上升与下降气流公式确定。因进风口处相对压力为 零，故可得烟囱根部所需吸力可通过下面确定：
气柱愈高，空气和热气体的密度差愈大时，热浮力也愈大。
式(9-7)即为焦炉内上升气流的基本公式，当热浮力<
阻力时，a2 a1 ；热浮力>阻力时，a2 a1 。
炼焦炉的气体力学原理及其应用
2．下降气流公式
如图9-4，热气体在通道内下降流动时，始点在上部，
相对压力仍为 ，终a1 点在下部，相对压力为 。在a2 忽略动
12 gz1
12
2
12
=
p2
+ 12
gz2+
12 2
+
2 2
12
P
上述两式相减得：
= ( p1
p1' )
z1 (12
空
)g
12
2
12
( p2
p2' )
z2 (12
空
)g
2 2
2
12
12
称( p1
p1' )
和
( p2
p
' 2
)
分别为始点与终点的相
间歇式造气炉现阶段必须掌控的几个问问题
间歇式造气炉现阶段必须掌控的几个问问题间歇式造气炉现阶段必须深刻认识的几个问题陈松涛前几年，国内大规模试用粉煤富氧连续气化造气炉，虽然在技术上有所突破。
但由于投资大，国产能力差，全自动操作性强，故障率高，运行周期短，不适宜化工连续生产；由于粉煤的加工，富氧的设备投资，污水的大量生产，电耗增加，也没有从根本上解决环保问题，总体生产效益也不容乐观。
各省、市根据自身煤化工企业的资产、技术现状认为固定床间歇造气炉在我国经过70多年的发展、改进技术比较成熟，消耗较低，效益较高。
比较适合我国国情，值得大力推广，但技术上还需继续提高。
国家发改委认识到这一问题的实质根源也不再强求上粉煤富氧连续气化，这给固定定床间歇造气炉提供了一个大力发展机会。
但是氮肥厂现今出现了一个怪现象。
小氮肥的小炉型向大炉型发展如湖北枝江三宁炉型从2600发展到2800，又从2800发展到3000造气炉，气化强度较高，消耗较低；而大多数原来的中氮厂，由于气化强度低、返焦高、消耗高，则把3M系列的造气炉改造成2650或2800造气炉。
究其原因，是由固定床间歇造气炉自身的特点，规律以及人们对它的认识程度决定的。
固定床间歇式造气炉的特点：间歇式造气炉一般构成及附属管线：加焦机构、筒体、夹套、炉箅、上灰仓（中氮叫炉裙）、炉底、左右灰仓、中灰仓及蒸汽、空气、煤气管线和控制阀门构成，这就决定了间歇式造气炉的特点；1.首先它是一个反应器，而且是一个气体、?固体组成的非均相反应系；2、原料从顶部中心炉口加入，现在给料机构基本上是上提式散布加料，这就决定了不同原料的自然分布形态；3.流体间歇交替进入，要求空气、蒸汽入炉缓冲时间越短越好；4灰渣的外排方式，要求炉膛径向气化强度不一，并按一定规律变化。
由于间歇式造气炉具有以上四个特点，所以他不能像其他化工均相、连续反应器一样去理论核算，理论操作，也不能像气流床造气炉、流化床锅炉那样理论可控性强，因此，间歇式固定床造气炉就成了一个黑匣子，让人展开丰富的想象力，去探索、研究，于是出现了似是而非的理念，给人一误导，甚至出现很多截然相反的想法、做法却得到了相同的结论，真是让人难以捉摸。
造气系统阻力对制气的影响分析
造气系统阻力对制气的影响分析
喻永林
【期刊名称】《全国煤气化技术通讯》
【年(卷),期】2005(000)006
【摘要】针对一些氮肥厂采取增加制气阻力后出现的不同效果，通过对制气过程中上吹和下吹阶段化学反应速度的分析，探讨了制气过程中上下吹阶段因炉温水平不同而对蒸汽流量有不同的要求，提出了不能一概而论地提高制气阻力来限制蒸汽流量，在制气过程中应当分阶段调节蒸汽流量，才能达到较好的气化效果。
【总页数】3页(P6-7,5)
【作者】喻永林
【作者单位】湖南化肥工业总公司,长沙市410015
【正文语种】中文
【中图分类】TQ545
【相关文献】
1.浅谈造气系统阻力的降低 [J], 张考全;杨传举;徐源速;董留显
2.造气系统阻力探析与技改总结 [J], 吕庆霖
3.造气系统阻力对制气的影响 [J], 宾湘亮
4.浅谈间歇制气法造气系统节能降耗的措施 [J], 赵大乾
5.浅谈造气系统阻力的降低 [J], 张考全;杨传举;徐源速;董留显
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
提高造气炉发气量的措施
提高造气炉发气量的措施
杨根生
【期刊名称】《化肥工业》
【年(卷),期】1994(21)4
【摘要】我厂造气系统通过放大煤气管，回收上下行煤气显热、串联９号风机、扩大炉膛直径，采用微机控制，采用过热蒸汽和上吹加氮工艺，加强造气工艺管理等一系列措施，取得了三台造气炉单炉平均日产氨４５吨，吨氨消耗原料９００ｋｇ的好成绩。
【总页数】3页(P46-47,56)
【作者】杨根生
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TQ113.254
【相关文献】
1.降低系统阻力，提高煤气炉发气量 [J], 李楷;卫军;王金娟
2.提高造气单炉发气量和降低煤耗的措施 [J], 向端初
3.造气炉单炉发气量的测定 [J], 李广全;屈义伟
4.煤气炉采用油压微机程控系统后提高煤气炉产气量的措施 [J], 赵东群
5.提高电石发气量的措施 [J], 李世强;曾宪军
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
《如何稳定造气炉碳层》
《如何稳定造气炉碳层》【摘要】本文主要造气炉碳层变化与炉况的关系【关键词】碳层吹风负荷下灰质量1前言合成氨成本的70%在造气，造气原料煤消耗是合成氨厂家的核心竞争点，煤耗的高低，直接影响到合成氨厂家的经济效益与未来发展前景。
在造气工艺日益成熟的今天，在造气炉工艺调节及操作上只有从细微入手，在细节控制上寻求效益的最大化，其中，造气炉碳层高度就是众多细节中的一个，造气炉碳层高度的选择、在各种煤质情况下碳层的变化、在各种工艺条件下碳层高度的变化等问题对造气炉的发气量及炉况的稳定产生较大的影响，所以说选择合理的制气碳层，稳定炉内碳层高度对降低煤耗有着重要的意义。
2稳定造气炉碳层的意义碳层高度的选择，要根据原料煤的实际特性、吹风强度及生产负荷的轻重来综合判断，同时还要考虑到造气炉的高径比，在空气流速无法调节或因碳层上涨导致气体流速减慢时，适当降低碳层是很好的调节方式。
所谓碳层稳定，实际就是指每次加煤的投入量与每次加煤间隔时间内造气炉消耗煤量相对平衡。
3碳层波动及应对措施3.1碳层下降慢①造气炉内结疤、结块现象。
②炉温低，蒸汽用量偏大。
③气化层上移，炉温控制过高。
④炉内出现风洞、吹翻现象。
⑤炉内气化层偏流，局部过热。
⑥炉条机转速偏慢或开启时间短。
⑦炉箅、灰犁设备磨损严重，破渣能力下降。
⑧上下吹比例失调，下吹偏大。
⑨煤棒水分较重，制气阻力增加。
⑩煤气系统或吹风气系统阻力增加。
3.2碳层上涨。
①炉内结疤结块或出现架空现象。
②炉条机不转或造气炉灰盘不转。
③加煤多制气时间过短。
④灰斗积灰多排灰不及时。
3.3碳层下降快。
①生产负荷过重，气化速度快，加煤投入量偏小。
②炉条机转速过快或出现塌方现象。
③原料煤比重偏大。
④灰犁插入过深，破渣能力过强。
⑤煤棒强度差，入炉粉化带出物增加。
4碳层波动应对措施。
根据碳层变化情况，主要从以下几个方面来控制碳层稳定。
①缩短或延长制气时间。
②提高或减轻生产负荷。
③增加或减少单斗投入量。
④加大或减少炉条机转速。
- 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)。
浅谈造气炉系统阻力和
发气量的关系
樊少波
山西省·阳煤丰喜肥业（集团）股份公司临猗分公司
摘 要：通过我公司对二分厂造气系统的改造，体现了降低系统运行阻力给企业带来的巨大经济效益，也间接体现了节能降耗的目的。
固定床造气炉的系统阻力问题，一直是业内人士探讨最多的话题。
现就煤气炉系统阻力问题浅谈一下笔者的经验和看法，希望能提高大家对固定床造气炉系统阻力的认识。
固定床造气炉的系统阻力主要分为吹风系统阻力和制气系统阻力等两个方面，降低吹风阶段系统阻力，有利于提高空气流速，减少CO2还原反应的发生，因此提高吹风效率和减少吹风时间对降低煤耗和提高单炉发气量是十分有益的。
但结合实际情况来说造气炉制气
系统阻力的高低对造气炉发气量的影响有多大，众说不一。
现结合我公司造气系统的改造来谈一下自己的观点，以供参考。
我公司现年产总氨43万t、尿素60万t、甲醇15万t，三个合成氨造气系统全部采用固定床煤气炉来生产半水煤气。
下面结合我公司二分厂造气系统改造来说明降低系统阻力对生产的有利影响。
1 二分厂改造前状况
二分厂年产总氨8万t，造气车间有φ2400固定床煤气炉7台，正常生产时开6备1。
造气系统采用单炉对应单台洗气塔和单台过热器流程，洗气塔出口煤气总管有两根，分别为φ800和φ600，正常送气时洗气塔进口阻力在80～90mmHg，气柜静压为380mmH2O，白煤消耗在1290～1310kg/tNH3，且生产中经常出现供气紧而发生滑汞柱等现象。
2 二分厂改造依据
我公司一分厂造气车间属于新建系统，煤气流程采用了多炉共用一台过热器和一台洗气塔流程，上、下行煤气显热全部进行回收。
装置投产后，节能效果显著，φ2650煤气炉发气量达到9000～10000m3/h，单炉产氨量达到60t/d，白煤消耗1150kg/tNH3。
分析后认为原因是
煤气系统阻力小，从洗气塔进口水封处测量的压力为50～60mmHg，单炉发气量大大提高。
二分厂考虑到造气楼高度已无法改变，很难改变床层阻力，同时也为了保证正常生产需要，改造项目主要是吹风气回收系统和煤气流程系统。
改造吹风气回收系统的目的：一是为了解决环保问题；二是为了增加蒸汽产量，达到合成氨蒸汽系统自给；三是降低吹风系统阻力，提高吹风效率。
改造煤气流程系统的目的也是为了降低系统阻力，提高单炉发气量。
根据气化反应的理论分析，降低系统压力，可有效降低半水煤气中无效气体CH4的生成，使煤气中有效成分含量增加，减少合成放空气量，降低白煤消耗。
吹风气系统的改造为使用一分厂的吹风气回收系统，一分厂回收系统另外新建一套。
由于一分厂的吹风气回收系统设计负荷为9台φ2650炉，所以此装置用于回收二分厂7台φ2400炉绰绰有余。
3 二分厂改造后状况
3.1 改造前煤气流程
改造前煤气流程为造气炉→除尘器→废锅→水封→洗气塔→气柜，下行煤气从造气炉出来后，由水封进洗气塔。
改造前系统存在的问题：一是单炉单塔，热量回收
效率低；二是有水封存在，制气系统阻力大，导致单炉发气量低；三是现场设备凌乱，跑冒滴漏多，白煤消耗高；四是洗气塔出口温度高，影响罗茨机、压缩机的有效打气量。
3.2 改造后煤气流程
改造后煤气流程为造气炉→除尘器→煤总→联合过热器→洗涤塔→气柜，下行煤气从造气炉出来后，由煤总进联合过热器。
经过一年的时间，煤气系统全部改造完成。
改造后，所取得的效果是非常明显的，主要体现在以下几个方面：1）煤气系统阻力大大降低。
系统阻力由原洗气塔进口处测得的80～90mmHg降为40～50mmHg，主要原因是改造前洗气塔进口管插入水面以下100mm，改造后进口管未插入水中，取消了洗气塔水封装置，改用煤总阀代替。
煤气总管也由原φ800和φ600两根管改为一根φ1200管。
2）洗气塔出口气体温度降到45℃。
改造前洗气塔出口温度为50℃，原因是下行煤气经过过热器和煤气废锅，显热得到回收。
3）日产总氨达到240～250t，单炉日产氨量达到45t。
4）白煤消耗降到1220～1230kg/tNH3。
吨氨消耗仅白煤这一项就降低了80kg，则全年可共节约白煤6330t。
5）单炉发气量得到明显提高。
在煤质及工艺条件基本未做调整前提下，改造前开6台炉，时常还会出现供气紧的情况，改造后基本上开5.5台炉，就可满足后工段用气。
4 效益分析
白煤消耗由原1310kg/tNH3降低到1230kg/tNH3，全年的节约效益为570万元。
5 结论
在目前原料煤供应紧张的局面下，各化肥企业都在想尽办法节能挖潜，我公司通过此次系统改造，达到提高产量、降低消耗、增加企业效益的目的，从实践上证实了降低煤气系统阻力的重要性。