鲁奇加压气化炉
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
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_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。
四、蒸汽、氧气消耗BGL汽化炉蒸汽分解率高，蒸汽耗量约为鲁奇炉的30%，氧气耗量略高于鲁奇炉。
五、废水产量移动床气化工艺因经过了煤的干燥、干馏阶段，因此都要产生含油、酚、氨等物质，这些物质随未分解的水蒸气进入粗煤气，冷却分离后产生含油废水，BGL工艺由于提高了气化温度，提高了蒸汽利用率，所以废水产量大大降低，仅为鲁奇炉的25%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。
谢谢您的聆听
THANKS
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
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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。
由于气化炉炉径较大，为使炉箅受力均匀，采用两台液压马达对称布置。
④煤锁
煤锁是一个容积为12m3的压力容器，它通过上下阀定期定量地将煤加入到气化炉内。
根据负荷和煤质的情况，每小时加煤3～5次。
加煤过程简述如下。
a.煤锁在大气压下(此时煤锁下阀关，煤锁上阀开)，煤从煤斗经过给煤溜槽流入煤锁。
b.煤锁充满后，关闭煤锁上阀。
煤锁用煤气充压到和炉内压力相同。
c.充压完毕，煤锁下阀开启，煤开始落入炉内，当煤锁空后，煤锁下阀关闭。
d.煤锁卸压，煤锁中的煤气送入煤锁气柜，残余的煤气由煤锁喷射器抽出，经过除尘后排入大气。
煤锁上阀开启，新循环开始。
⑤灰锁
灰锁是一个可以装灰6m3的压力容器，和煤锁一样，采用液压操作系统，以驱动底部和顶部锥形阀和充、卸压阀。
灰锁控制系统为自动可控电子程序装置，可以实现自动、半自动和手动操作，该循环过程如下。
a.连续转动的炉箅将灰排出气化炉，通过顶部锥形阀进入灰锁。
此时灰锁底部锥形阔关闭，灰锁与气化炉压力相等。
b.当需要卸灰时，停止炉箅转动，灰锁顶部锥形阎关闭，再重新启动炉箅。
c.灰锁降压到大气压后，打开底部锥形阀，灰从灰锁进入灰斗，在此灰被急冷后去处理。
d.关闭底部锥形阀，用过热蒸汽对灰锁充压，然后炉算运行一段时间后，再打开顶部锥形阀，新循环开始。
2、液态排渣加压气化炉
液态排渣加压气化炉的基本原理是，仅向气化炉内通入适量的水蒸气，控制炉温在灰熔点以上，灰渣要以熔融状态从炉底排出。
气化层的温度较高，一般在1100～1500℃之间，气化反应速度大，设备的生产能力大，灰渣中几乎无残碳。
液态排渣气化炉的主要特点是炉子下部的排灰机构特殊，取消了固态排渣炉的转动炉箅。
在炉体的下部设有熔渣池。
在渣箱的上部有一液渣急冷箱，用循环熄渣水冷却，箱内充满70％左右的急冷水。
由排渣口下落在急冷箱内淬冷形成渣粒，在急冷箱内达到一定量后，卸入渣箱内并定时排出炉外。
由于灰箱中充满水，和固态排渣炉相比，灰箱的充、卸压就简单多了。
在熔渣池上方有8个均匀分布、按径向对称安装并稍向下倾斜、带水冷套的钛钢气化剂喷嘴。
气
化剂和煤粉及部分焦油由此喷入炉内，在熔渣池中心管的排渣口上部汇集，使得该区域的温度可达1500℃左右，使熔渣呈流动状态。
为避免回火，气化剂喷嘴口的气流喷入速度应不低于100m/s。
如果要降低生产负荷，可以关闭一定数量的喷嘴来调节，因此它比一般气化炉调节生产负荷的灵活性大。
高温液态排渣，气化反应的速度大大提高，是熔渣气化炉的主要优点。
所气化的煤中的灰分是以液态形式存在，熔渣池的结构与材料是这种气化方法的关键。
为了适应炉膛内的高温，炉体以耐高温的碳化硅耐火材料作内衬。
该炉型装上布煤器和搅拌器后，可以用来气化强黏结性的烟煤。
与固态排渣炉相比，可以用来气化低灰熔点和低活性的无烟煤。
在实际生产中，气化剂喷嘴可以携带部分粉煤和焦油进入炉膛内，因此可以直接用来气化煤矿开采的原煤，为粉煤和焦油的利用提供了一条较好的途径。
液态排渣气化炉有以下特点。
（1）由于液态排渣气化剂的汽氧比远低于固态排渣，所以气化层的反应温度高，碳的转化率增大，煤气中的可燃成分增加，气化效率高。
煤气中CO含量较高，有利于生成合成气。
（2）水蒸气耗量大为降低，且配入的水蒸气仅满足于气化反应，蒸汽分解率高，煤气中的剩余水蒸气很少，故而产生的废水远小于固态排渣。
（3）气化强度大。
由于液态排渣气化煤气中的水蒸气量很少，气化单位质量的煤所生成的湿粗煤气体积远小于固态排渣，因而煤气气流速度低，带出物减少，因此在相同带出物条件下，液态排渣气化强度可以有较大提高。
（4）液态排渣的氧气消耗较固态排渣要高，生成煤气中的甲烷含量少，不利于生产城市煤气，但有利于生产化工原料气。
（5）液态排渣气化炉体材料在高温下的耐磨、耐腐蚀性能要求高。
在高温、高压下如何有效地控制熔渣的排出等问题是液态排渣的技术关键，尚需进一步研究。