鲁奇炉
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。
鲁奇加压气化炉的运行与技术改造
鲁奇加压气化炉的运行与技术改造摘要：在煤化工行业的发展中，鲁奇加压气化炉是一个重要的工程，它也是煤化工行业发展的一个阶段性展示，我国使用鲁奇加压气化炉的数量越来越多，因此，就必须要提高鲁奇加压气化炉的技术手段，提高技术管理和建设能力。
分析鲁奇加压气化炉的工作原理和工作过程性出现的主要问题，逐个突破，提高解决的效率，提高整体发展实力。
关键词：鲁奇加压气化炉;运行;技术改造;引言我国能源的特点是富煤、缺油、少气，但煤炭储量中高硫、高灰、高灰熔点的“三高”劣质煤比例较高。
世界煤气化技术从诞生至今已有近80年，不仅改写了煤直接燃烧的历史，而且更加清洁环保，成为被广泛采用的清洁利用煤炭资源的重要途径和手段。
当前较为流行的粉煤气化技术包括两大类别，即水煤浆煤气化技术与干粉煤气化技术。
1鲁奇气化用型煤的研发进展针对适用于鲁奇气化粉煤成型的相关技术，诸多的学者与研究人员已经进行了大量的研究工作。
其中以田亚鹏学者为首的团队通过义马长焰煤为基础原料，在添加经过改进的专业复合黏结剂后生产出了冷强度等各项指标性能十分优良的气化型煤。
田斌、许德平等学者带领团队以亲水有机高分子原料为黏结剂成功制备气化用型煤，并且成功通过小型实验设备实现了鲁奇炉加压运行工况的模拟，并成功考察了型煤的气化以及渣块特征。
曹敏等学者则通过开发新工艺以及新型黏结剂，成功以晋城无烟煤为基础原料制成高强防水气化型煤。
王东升等学者也通过自主研发的复合添加剂成功通过新疆长焰煤制备出高强度型煤。
并且通过实验表明了型煤具有十分理想的冷压强度、热强度和浸水强度。
王峰带领的学者团队则成功的在添加膨润土、腐殖酸和小麦淀粉作为黏结剂后，采用伊犁长焰煤和尼勒克气煤为原料制备出气化型煤。
除此之外，多家企业也进行了工业试烧工作，对气化型煤进行大力研发。
2鲁奇炉的工作原理鲁奇炉的建造方式较为复杂，工作原理也比较复杂，面临的问题越来越多。
鲁奇炉的工作原理可以划分为:一、煤炭的燃烧，通过煤炭的燃烧，产生大量的气体，这些气体就是后期鲁奇炉的主要燃烧资源。
鲁奇加压气化炉的运行与技术改进
鲁奇加压气化炉的运行与技术改进摘要：随着我国市场经济体制的深入发展，能源利用方式也面临着新的改革，不仅要满足市场需求，更要实现多样化创新以适应多方面需求。
煤化工业在此基础上得到了较快的发展，如合成氨、甲醇、煤制天然气、煤制油等产业，在不同程度上提出了碎煤加压气化工艺的需求。
鲁奇炉是在煤化工业中重要的设备，也被看作是煤气化炉中的发生器。
这种产自德国的工艺设备在世界范围内都得到了广泛地应用，上世纪五十年代，我国根据生产需求引入了鲁奇工艺，同时也开始了针对鲁奇工艺生产的探索和研究。
基于此，本文主要对鲁奇加压气化炉的运行与技术改进进行分析探讨。
关键词：鲁奇加压气化炉；运行；技术改进1、前言我国引入鲁奇工艺是在上世纪五十年代，第一代鲁奇炉从苏联引入之后在较长的一段时间内没有进行技术改造方面的探索。
这是因为建国初期的煤化工业几乎都是有苏联技术援建的，以碎煤加压气化为主要技术，国内几乎没有相关的技术人员。
经过长期的研究，碎煤加压气化技术得到了大幅度创新，但在工艺运行和技术改造方面都存在较大的空间。
2、鲁奇炉的设计结构和工艺原理目前，我国鲁奇加压炉的改造方向，主要用于氨气和煤气的生产，应用于化肥生产、城市煤气供应等方面。
虽然不同的生产企业对气化炉的结构改造不同，但在利用煤炭资源性质方面是相同，通过技术改造造成部件方面的差异，本文基于化肥生产过程进行研究。
2.1鲁奇炉简介鲁奇炉是德国鲁奇工程公司生产的煤气化装置，最早成形于十九世纪三十年代，鲁奇炉的是经过对多种煤炭资源测试试验后发明的煤气化装置。
在最初采用燃烧值较低的褐煤进行实验，并取得了成功，在十九世纪50年代到70年代，鲁奇工程公司进行了一系列的改造，其中鲁奇Ⅳ型汽化炉的技术已经相当成熟，目前在国内应用的鲁奇炉设备大多是这一型号。
MARK-Ⅳ型中设置了炉箅，对气化的强度提升高，残渣形成少，技术更加先进；MARK-Ⅳ型鲁奇炉结构其他主要部件包括炉体、煤锁、膨胀冷凝器、洗涤冷却器等。
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。
鲁奇炉气体成分
鲁奇炉气体成分
鲁奇炉是一种用于冶炼铝的重要设备，它是由一个特殊的炉体和一组高温燃烧器组成的。
鲁奇炉中产生的气体是非常重要的冶炼中间产物，因此对其成分的分析是非常必要的。
鲁奇炉气体成分主要包括氢气、一氧化碳、二氧化碳、氢氟酸、氟氢化气体和水蒸气等。
其中，氢气是最主要的气体成分，占总体积的80%~90%，它的生成来源于由铝矿石还原而来的铝金属和氧化铝的反应。
一氧化碳是由铝矿石中含有的碳质物或燃烧器中不完全燃烧产生的，它是铝的还原剂之一，也可以被再次转化成CO2。
二氧化碳占总炉气的
5%~10%，主要源于空气中的氧与氢氟酸发生反应。
氢氟酸是铝矿石中含有的氟元素在高温下和水蒸气发生反应而产生的。
它在鲁奇炉的炉内中是极为重要的，因为它可以帮助还原铝矿石中的氧化铁和氧化硅等杂质物质，从而提高冶炼质量。
同时，氢氟酸也可以被用来冷却鲁奇炉内的高温冶炼金属。
氟氢化气体是由氢氟酸在高温下被分解而来的，它主要用于改善冶炼金属的流动性和流动状态。
水蒸气是由燃烧时产生的水蒸汽冷却后再被冶炼金属吸收。
从鲁奇炉炉气的成分分析可以看出，该设备在铝冶炼中发挥着极为重要的作用。
通过其高温高压的环境和气氛，可以帮助将铝矿石中的杂质物质还原，从而提高铝的品质，同时炉气中的热能也可以被回收利用，减少了资源的浪费。
然而，由于鲁奇炉炉气的成分复杂，需要在设备内部进行实时监测和调整，保证冶炼金属的品质和设备的正常运转。
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。
影响鲁奇炉连续稳定运行的原因及改进措施师彦平
影响鲁奇炉连续稳定运行的原因及改进措施师彦平发布时间：2021-08-18T06:17:38.895Z 来源：《中国科技人才》2021年第15期作者：师彦平[导读] 鲁奇炉是双层夹套式圆筒形气化炉，主要由炉体、煤锁、灰锁、炉篦、布煤装置，气化剂入口和煤气出口等设备组成。
伊犁新天煤化工有限责任公司新疆伊宁 835000摘要：鲁奇炉是双层夹套式圆筒形气化炉，主要由炉体、煤锁、灰锁、炉篦、布煤装置，气化剂入口和煤气出口等设备组成。
鲁奇气化炉经过不断的技术改进，虽然在性能方面不断地提升，但是长周期稳定运行仍是研究重点.关键词：鲁奇炉；稳定运行；影响原因；改进措施引言鲁奇炉的发展最开始是在国外研究和提出，并且投入使用的，我国经过不断的引进和改进，进而投入到我国的工业和生活中。
刚开始的鲁奇炉使用的资源是通过燃烧煤块实现煤气的供应，整个燃烧的过程和燃烧的产生煤气的效率较低，会影响煤矿资源的消耗，也会影响环境的安全。
历经几十年的改进和发展，鲁奇炉的建造手法越来越精细，建设工艺越来越简便，煤气产生的效率也逐渐提高。
不仅是在我国得到了发展，在国际地位的发展中也得到了进步，为整体实力的发展奠定基础。
1煤种和煤质对鲁奇炉生产工艺的影响煤炭与纯净物不一样，它不像纯净物一样有固定的熔点，所以灰熔点的概念就出来了，灰熔点即煤灰的熔融性，它没有固定的数值，而是在一定的范围内。
当煤炭中的无机物分解，并且煤炭发生变形融化，那么就达到了其熔点。
熔点不同鲁奇炉内的温度也是不同的，所以鲁奇炉的温度要根据煤炭的灰熔点进行调节，其温度的调节是至关重要的，一般情况下温度是控制在煤灰变形和变软之间。
温度过高或者温度过低都会对鲁奇炉产生不好的影响。
如果煤炭的灰熔点高的话，就要采取降低汽氧比的措施来提高鲁奇炉内的温度，这时候如果温度超过炉所承受温度的极限，那么就会对炉内的设备有影响，甚至会损坏气化炉，鲁奇炉所能承受的最高温度一般是1300℃。
如果煤炭的灰熔点比较低，那么要采取提高汽氧比的方法来降低炉内温度，这时候如果掌控不好温度，煤炭残渣就会由于温度低而粘在炉内部。
鲁奇加压气化炉炉型构造与工艺流程图
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Ф 3.8m ，外径Ф 4.128m ，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。
1-- 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;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。
第四节鲁奇加压气化炉炉型构造及工艺流程 大齿轮上有孔4 56 水蒸汽和氧气 8122 循环水煤液压粗煤气在炉内，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。
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。
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。
鲁奇炉
鲁奇炉德国鲁奇煤和石油技术公司在1926年开发的一种加压移动床煤气化设备。
特点是煤和气化剂（蒸汽和氧气）在炉中逆流接触，煤在炉中停留时间1～3h，压力2.0～3.0MPa。
适宜于气化活性较高，块度3～煤气化炉30mm的褐煤、弱粘结性煤等。
鲁奇煤气化炉为立式圆筒形结构（图2），炉体由耐热钢板制成，有水夹套副产蒸汽。
煤自上而下移动先后经历干燥、干馏、气化、部分氧化和燃烧等几个区域,最后变成灰渣由转动炉栅排入灰斗,再减至常压排出。
气化剂则由下而上通过煤床，在部分氧化和燃烧区与该区的煤层反应放热，达到最高温度点并将热量提供气化、干馏和干燥用。
粗煤气最后从炉顶引出炉外。
煤层最高温度点必须控制在煤的灰熔点以下。
煤的灰熔点的高低决定了气化剂H2O/O2比例的大小。
高温区的气体含有二氧化碳、一氧化碳和蒸汽，进入气化区进行吸热气化反应，再进入干馏区，最后通过干燥区出炉。
粗煤气出炉温度一般在250～500℃之间。
鲁奇炉由于出炉气带有大量水分和煤焦油、苯和酚等，冷凝和洗涤下来的污水处理系统比较复杂。
生成气的组成(体积%)约为：氢37～39、一氧化碳17～18、二氧化碳32、甲烷8～10,经加工处理可用作城市煤气及合成气（见彩图）。
鲁奇炉是采用加压气化技术的一种炉型，气化强度高。
目前共有近200多台工业装置，用于生产合成气的只有中国的9台。
鲁奇炉现已发展到Mark IV型，炉径为4.1m,每台产气量可达60000m3/h，已应用于美国、中国和南非。
煤气化炉正在开发的鲁奇新炉型有：MK+，操作压力6MPa，5m直径，17m高；鲁奇-鲁尔-100型煤气化炉，操作压力为9MPa，两段出气；英国煤气公司和鲁奇公司共同开发的BGL炉，采用熔融排渣技术,降低蒸汽用量，提高气化强度并可将生成气中的焦油、苯、酚和煤粉等喷入炉中回炉气化。
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。
碎煤加压气化鲁奇炉工艺流程
碎煤加压气化鲁奇炉工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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碎煤加压气化鲁奇炉工艺首先需要进行充分的原料准备。
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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材料标准号
使用的零件
15CrMoR
GB6654-1996
筒体
15CrMo
GB4726-2000
锻件
管口表
符号
PN
DN
连接标准
法兰形式
密封面形式
名称或用途
备注
S1
750
内径
FM
灰进口
S2
530
内径
FM
灰出口
S3
650
M
连接膨胀冷凝器口
S4
11.0
50
HG20615-97
WN
RF
卸压口
S5
100
介质名称
锅炉给水
粗煤气、煤气水
操作总质量Kg
介质特性
中度危害（易燃）
冲水后总质量Kg
162930
外形尺寸
Φ3250/Φ2290 X19060
管子外径/壁厚/管长
Φ38/3/9000
管间距/管数/排列方式
68/476/△
主要材料表
材料牌号
材料标准号
使用的零件
材料牌号
材料标准号
使用的零件
16MnR
GB6654-1996
RF
备用口
S9
11.0
100
HG20615
WN
RF
卸压平衡口
S141-2
11.0
15
HG20615
WN
RF
注油口
S15
500
轴承箱
S17
15
泄油口
S18
11.0
100
HG20615
WN
RF
温度计口
S19
11.0
25
HG20615
WN
M
蒸汽进口
H1-2
11.0
150
HG20615
WN
RF
手孔
灰锁结构示意图
13MnNiMoNbR
GB6654-1996
外壳体
20II
JB4726-2000
管法兰/接管
20MnMoII
JB4726-2000
法兰
管口表
符号
PN
DN
连接标准
法兰形式
密封面形式
名称或用途
备注
S1
ID.1600
FM
煤进口
S2
ID.750
M
灰出口
S41.2
ID.453
FM
炉篦驱动连接口
S5
11.0
350
5 本装置主要设备结构简图（附设备主要参数）
气化炉结构示意图
2XXC001气化炉数据表
监察规程
《压力容器监察规程》1999
制造技术条件
GB150 HG20284-1998
设计规范
GB150-1999
焊接规范
JB/T4709-2000
容器类别
三类（A2）
无损检测标准
JB/T4730-2005
外壳
内侧
外壳
5.0
80
HG20615
WN
RF
液位控制口
带盲板
S10
2.0
150
HG20615
WN
RF
手孔
S12
2.0
150/50
HG20615
WN
RF
排污口/手孔
S151-2
液位报警开关
焊接
进水口
S231-3
150
焊接
排液管出口
S24
11.0
50
HG20615
WN
RF
锅炉水入口
带法兰盖
S25
11.0
50
HG20615
WN
RF
焦油入炉口
带法兰盖
S261-6
100
焊接
降液管入口
S27
50
焊接
排气口
S281-3
11.0
100
HG20615
WN
RF
冲洗口
S291-3
11.0
50
HG20615
WN
RF
温度计口
带法兰盖
S301-2
11.0
50
HG20615
WN
RF
冷却蒸汽入口
带法兰盖
S311-2
11.0
50
HG20615
WN
RF
冷却蒸汽入口
S321-2
11.0
50
HG20615
WN
RF
放净口
带法兰盖
M
ID500
FEMALE
人孔
煤锁结构示意图
2XXB001煤锁数据
监察规程
《压力容器监察规程》1999
7.3（立试）
腐蚀余量mm
4
气密性试验MPa（G）
4.6
全容积m3
18.7
设备净重Kg
32050
介质名称
煤/粗煤气
操作总质量Kg
44210
介质特性
中度危害（易燃）
冲水后总质量Kg
47250
外形尺寸
Φ3000X5100
主要材料表
材料牌号
材料标准号
使用的零件
材料牌号
材料标准号
使用的零件
16MnR
GB6654-1996
HG20615
WN
RJ
气化剂入口
S6
11.0
80
HG20615
WN
RF
清扫蒸汽入口
S7
ID716/644
焊接
粗煤气出口
S9
11.0
50
HG20615
WN
RF
点火口
带法兰盖
S11
200
焊接
蒸汽出口
S121.2
11.0
80
HG20615
WN
RF
夹套液位指示及开关
S131.2
11.0
80
HG20615
WN
103.8
设备净重Kg
132150
160（其中SS）
介质名称
水、蒸汽
煤、灰、煤气
最大起吊质量Kg
132150
介质特性
中度危害
冲水后总质量Kg
249250
外形尺寸mm
Φ4000X13000
主要材料表
材料牌号
材料标准号
使用的零件
材料牌号
材料标准号
使用的零件
20R 15CrMoR
GB6654-1996
内筒体
主要材料表
材料牌号
材料标准号
使用的零件
材料牌号
材料标准号
使用的零件
15CrMoR
GB6654
筒体
15CrMo
JB47269
锻件
管口表
符号
PN
DN
连接标准
法兰形式
密封面形式
名称或用途
备注
S1
650
HG20615
WN
FM
接灰锁口
S2
11.0
100
HG20615
WN
RF
排水口
S3
11.0
100
HG20615
焊接规范
JB/T4709-2000
容器类别
二类（D2）
无损检测标准
JB/T4730-2005
容器
夹套
容器
夹套
设计压力MPa（G）
4.65
△P0.15（外压）
设计温度℃
450
260
工作压力MPa（G）
4.11
△P0.05（外压）
操作温度℃
397
203
液压试验MPa（G）
7.78（卧试）
腐蚀余量mm
3
5
GB4726-2000
锻件
管口表
符号
PN
DN
连接标准
法兰形式
密封面形式
名称或用途
备注
S1
716
焊接
煤气入口
S3
11.0
500
HG20615
WN
RJ
煤气水出口
S4
11.0
200
HG20615
WN
RF
煤气水入口
S7
11.0
250
HG20615
WN
RJ
安全阀接口
S8
11.0
250
HG20615
WN
RJ
排渣口
RF
减压口
S6
11.0
150
HG20615-97
WN
RF
加压口
S71-2
11.0
40
HG20615-97
WN
RF
温度计口
S81-2
轴承座
S91-4
11.0
15
HG20615-97
WN
RF
润滑管口
S101-2
15
漏油口
S13
11.0
40
HG20615-97
WN
RF
备用口
S14
11.0
40
HG20615-97
制造技术条件
JB4732-95（2005年确定）
设计规范
JB4732-95（2005年确定）
焊接规范
JB/T4709-2000
容器类别
二类（SAD）
无损检测标准
JB/T4730-2005
容器
容器
设计压力MPa（G）
4.6