碎煤加压(鲁奇)气化
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。
鲁奇炉加压气化工艺影响因素分析
鲁奇炉加压气化工艺影响因素分析摘要：煤炭等不可再生的化石燃料如果燃烧不够充分就会产生大量的污染物甚至是有毒气体，同时热效率低对能量的利用率低都是在浪费我们的煤炭资源，与正常燃烧过程不同，煤气化能够有效的提高煤炭的利用率，在产出相同能源的条件下消耗更少的化石燃料，产生的煤气更利用使用，灰渣更易于处理。
本文就碎煤加压气化炉的工程技术方法和质量管理方法进行了简单概述，希望能够为提高碎煤加压气化炉运行质量管理工作提供一些思路。
关键词：鲁奇炉；加压气化；工艺；影响因素1前言如今的时代主题是节能与环保，目前我国对所有的能源问题都非常敏感和重视。
国家已经对煤炭进行了限制开采和限制使用，这就是出于资源的节约和对环境的保护的目的。
在对碎煤加压的工作中，如何尽可能的提高煤气化的转换效率和能源利用率是所有相关技术人员需要深入研究的问题。
碎煤加压气化炉是碎煤加压气化的反应场所，提供了反应环境。
在实际的生产生活中，碎煤加压气化经常会出现非计划性停车，这种问题会极大的影响反应效果，使得气化效果差，能源的利用率低，同时降低生产效率，提高了生产成本，损害了企业的经济利益。
为了提高碎煤加压气化炉的在线率，延长在线周期，就需要对气化炉的工作原理、运行情况和管理方法进行经验总结和技術发展，从而改善气化炉的运行环境，提高气化效果，提高能源利用率。
2碎煤加压气化炉概述本文通过克旗公司实例进行阐述。
克旗公司使用当地褐煤进行气化，生产甲烷气。
2013年为试生产阶段，装置运行不稳定，2014年气化炉的运行情况改观，但是问题仍然存在，非停次数占有相当大的比例。
2015年公司开始对气化炉的长周期、稳定运行进行攻关工作，通过使用“两图两表”的方法强化生产管理，实现了气化炉的长周期运行，改善了生产经营状况，碎煤加压气化炉进行低质褐煤气化工艺逐渐成熟。
3碎煤加压气化炉运行工程技术方法3.1气化炉的停车原因通过对气化炉的停车情况进行记录，记录2014年全年的停车运行状况。
鲁奇气化工艺特点及影响其运行的主要因素分析
鲁奇气化工艺特点及影响其运行的主要因素分析鲁奇加压气化是一项相对成熟的技术。
在煤化工造气领域具有很多优势，但该项技术具有的缺点也是很明显的，文章通过介绍鲁奇工艺特点，分析了影响鲁奇气化工艺的各种关键因素，并针对这些因素的控制来提高鲁奇气化装置的优点。
标签：鲁奇气化炉；工艺特点；因素前言鲁奇加压气化工艺是煤和气化剂逆流接触的一种加压移动床煤气化工艺。
由于其适应的煤种广、气化强度较大、气化效率高，技术成熟可靠，广泛应用于各个煤化工企业。
但鲁奇气化工艺也有一定的缺点，如运行周期短，设备维修频繁等。
如何在目前的工艺基础上对设备和工艺操作进行改进和优化，保证鲁奇气化炉进行长周期运行，已经成为鲁奇炉发展面临的一个重要因素。
本文通过某煤化工企业实际生产中经济运行的实践，从气化用煤品质、生产工况控制等方面分析了影响气化炉稳定运行的因素。
1 鲁奇气化工艺主要特点1.1 原料煤为块煤鲁奇炉原料用煤一般采用5～50mm的块煤，并在煤的反应性、无粘结性、机械强度、灰熔融性等方面要求较高。
因此适宜的煤种为褐煤、次烟煤、贫煤和无烟煤，同时由于其工艺特点对一些水分较高（20%～30%）和灰分较高（如30%）的劣质煤也适用。
与气流床工艺相比，鲁奇炉采用碎煤为原料，入炉煤的前期处理较为简单。
1.2 氧耗相对较低鲁奇气化工艺采用干法排灰，气化剂采用蒸汽和纯氧气，运行过程中为防止结渣汽氧比较高，这就降低了氧气的消耗，通常要比气流床氧节省30%，在空分制氧工艺方面可以节约投资。
1.3 煤气中CH4含量较高气化产生的煤气中CH4含量较高，可以达到10%左右，因此该工艺适合于生产城市煤气和代用天然气（SNG），另外可通过加完转换工艺可将CH4转化为CO和H2后也可以用于生产液体燃料，比如甲醇石脑油和柴油。
1.4 粗煤气中H/CO为2.0，在这种状况下不经变换或少量变换即可用于F-T 合成、甲醇合成、天然气合成等产品生产的原料气，对比其他气化技术减少了气体成分的变换工序。
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。
鲁奇工艺调研报告
鲁奇碎煤加压气化生产合成氨工艺调研报告●煤种适应性●鲁奇工艺及消耗定额●投资情况●初步结论及建议一、鲁奇炉的适应性煤种煤气化技术是由煤种决定的，从渭河化肥厂和天脊化肥厂的运行历史看，煤气化技术的好坏，取决于煤质的适应性。
可以说，成也是煤，败也是煤。
渭化由华亭煤取代黄陵煤后，装置才趋于稳定运行；天脊的鲁奇炉也是将洗精煤代替原贫瘦煤后，方步入正常轨道。
必须依据所拥有的（直接或间接）煤资源的煤质情况，来选择比较适合的煤气化技术。
从天脊煤化集团的调研看，鲁奇炉工艺对原料适应范围广，除黏结性较强的烟煤外，从褐煤到无烟煤均可气化。
⑴对煤的粒度要求一般加压气化要求入炉煤的粒度最大与最小之间的粒径比为5，在低负荷生产时可放宽到8。
最小粒度一般应大于6mm，最大粒度应控制在50mm以下。
⑵原料煤中水分含量不能太少，褐煤最大临界水分含量为34％，其它煤种应低于该数值，以保证气化的正常进行。
⑶煤中灰分含量对气化反应一般影响不大，鲁奇炉可气化灰分高达50％的煤，但依据经验，一般加压气化用煤的灰分在19％以下较为经济。
⑷由于鲁奇炉属于固态排渣移动床气化，一般要求灰熔点越高越好，最好高于1500℃。
⑸煤的黏结性对气化影响较大，根据实验及鲁奇公司的经验，加压气化煤种的自由膨胀系数一般应小于1，若自由膨胀系数大于1，则应在炉内上部设置搅拌装置；但自由膨胀系数不能大于7，鲁奇加压气化炉适应煤种为自由膨胀系数小于7的弱黏结性或不黏结性煤，对于黏结性较强的烟煤不适合于鲁奇加压气化炉。
天脊煤化使用的是本地王庄煤矿的低挥发分煤（贫瘦煤），其有关数据如下：①粒度分析供给气化炉的煤正常粒度范围为4～50mm，粒度分布为：②工业分析（分析基）③元素分析（无水无灰基）④干馏试验（无水无灰基）液态烃（重量％） 2.5热解水 1.8焦91.1干馏气＋损失 4.6⑤灰熔点⑥灰分分析⑦自由膨胀指数，结焦指数自由膨胀指数（Fsi） 3结焦指数13二、鲁奇生产合成氨工艺及消耗定额现鲁奇炉已工业化有三代炉型。
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。
鲁奇碎煤加压气化技术探索
鲁奇碎煤加压气化技术探索摘要：本文从鲁奇加压气化特点入手，阐述了鲁奇加压气化原理，分析了鲁奇加压气化操作工艺条件。
关键词：鲁奇加压气化技术；原理；工艺常压固定（移动）床气化炉生产的煤气热值低，煤气中二氧化碳含量高，气化强度低，生产能力小，不能满足合成气的质量要求。
为解决上述问题，人们研究发展加压固定（移动）床气化技术。
在加压固定（移动）床气化技术中，最著名的为鲁奇加压气化技术。
一、鲁奇加压气化概述鲁奇加压气化采用的原料粒度为5～50mm，气化剂采用水蒸汽与纯氧，加压连续气化。
随着气化压力的提高，气化强度大幅提高，单炉制气能力可达75000～100000m2/h以上，而且煤气的热值增加。
鲁奇加压气化在制取合成气和城市煤气生产方面受到广泛重视。
1、鲁奇加压气化特点鲁奇加压气化有以下优点。
（1）原料适应性①原料适应范围广。
除粘结性较强的烟煤外，从褐煤到无烟煤均可气化。
②由于气化压力较高。
气流速度低，可气化较小粒度的碎煤。
③可气化水分、灰分较高的劣质煤。
（2）生产过程①单炉生产能力大，最高可达100000m2/h（干基）。
②气化过程是连续进行的，有利于实现自动控制。
③气化压力高，可缩小设备和管道尺寸，大幅度提高气化炉的生产能力，并能改善煤气的质量；利用气化后的余压可以节省合成气加压能耗和进行长距离输送。
④气化较年轻的煤时，可以得到各种有价值的焦油、轻质油及粗酚等多种副产品；⑤通过改变压力和后续工艺流程，可以制得H2/CO各种不同比例的化工合成原料气，拓宽了加压气化的应用范围。
2、鲁奇加压气化的缺点如下。
①蒸汽分解率低。
对于固态排渣气化炉，一般蒸汽分解率约为40%，蒸汽消耗较大，未分解的蒸汽在后序工段冷却，造成气化废水较多，废水处理工序流程长，投资高。
②需要配套相应的制氧装置，一次性投资较大。
二、鲁奇加压气化原理1、化学反应在气化炉内，在高温、高压下，煤受氧、水蒸汽、二氧化碳的作用，发生如下各种反应。
2、加压气化的实际过程（1）气化过程热工特性在实际的加压气化过程中，原料煤从气化炉的上部加入，在炉内从上至下依次经过干燥、干馏、半焦气化、残焦燃烧、灰渣排出等物理化学过程。
鲁奇工艺加压气化基础刘凯.pptx
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在煤的工业分析中所测定的水分，分为原煤全水分（若来样符合应用煤状况，则称为应用煤水分）和分析煤样的水分。水分用定量法测定，全水分测定结果按下式计算：WQ＝W1+ G1/G(100-W1)式中：WQ试样全水，％；W1试样在运输中损失的水分，％；G1试样干燥后的 失重，克；G试样的重量，克。
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2、灰分（A）（1）煤中灰分的来源： 煤的灰分是指煤中所有可燃物质完全燃烧以及煤中矿物质在一定温度下产生一系列分解，化合等复杂反应后剩下来的残渣。煤的灰分全部来自煤中的矿物质，但它的组成和重量与煤中矿物质不完全相同，因而确切地说，煤的灰分应称为灰分产率。煤中矿物质有不同的来源，一般可以分为以下三种：a、原生矿物质：它是由成煤植物本身所含有矿物质形 成，原生矿物质在煤中含量很少。b、次生矿物质：它是在成煤过程中由外界混到煤层中 的矿物质形成。
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固定床气化对煤的质量要求
2：挥发份：当工业煤气完全用作燃气时要求甲烷含量高、热值大，则可选用挥发分较高的煤做原料，所得煤气中甲烷含量较大。当煤气用作工业生产的合成气时，一般要求使用低挥发分、低硫的无烟煤、半焦或焦炭。变质程度轻的煤种，生产的煤气焦油产率高，含酚废水的处理量相应增加。对合成气来讲，甲烷可能成为一种不利的气体。要求煤种挥发分小于 10%。煤中挥发分变高，能造成副产品焦油和中油产率增大，粗煤气中二氧化碳增加，粗煤气产率下降，粗煤气耗块煤单耗随之增加。煤中挥发分低，煤气产率增加，气化炉运行更为经济。
煤的生成与分类
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（2）变质作用阶段：当地壳继续下沉和顶板加厚时，由于地热和顶板压力的提高，使得煤的变化逐渐脱离了成岩作用范畴，进入变质作用阶段。变质作用阶段是指在褐煤形成以后，沉降到地壳内很深的地方，受高温高压的影响改变了原来的性质和结构的过程。在变质因素的作用下，煤发生了物理、化学变化。变质作用的结果，煤中宫能团含量、挥发分产生率逐渐减小，碳含量逐渐增高，氢和氧含量逐渐减小，热稳定性有所提高。在自然中，从植物转变成煤的过程是一个由低级的发展过程，也由量变到质变的过程。如下表所示：
关于鲁奇加压气化工艺的几点介绍可修改全文
气化炉内外壳体生产期间 由于温度不同，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 48mm 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。
夹套上部空间
剂在煤层中形成沟流。
炉篦分为五层，从下至 上逐层叠合固定在底座上， 顶盖呈锥形，炉篦材质选用 耐热耐磨的絡锰合金钢铸造。 最底层炉篦的下面设有三个 灰刮刀安装口，灰刮刀的数 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，灰分高的安 装3把刮刀。支承炉篦的止 推轴承上开有注油孔，由外 部高压注油泵通过油管注入 止推轴承面进行润滑，该润 滑油为耐高温的过热汽缸油。 炉篦的传动采用变频电机传 动。由于气化炉直径较大， 为使炉篦受力均匀由两台电 动机对称布置。
1、气化炉排出灰渣的状态：颜色、粒度、含碳量。
灰渣粒度较大，量多，火层温度过高，说明汽氧比偏低。
灰渣中残炭量高，细灰量多且无熔渣，说明火层反应温度低，汽氧比偏 低。
2、原料煤的灰熔点：在灰熔点允许的情况下，应尽量降低汽氧比，以 提高反应层的温度，若灰熔点发生变化，要及时调整汽氧比。
3、煤气中CO2含量：CO2含量的变化对汽氧比的变化反应最敏感，在煤 种相对稳定的情况下，CO2超出设定范围要及时调整汽氧比，以适应气 化炉运行的需要。
➢ 增大炉篦转速，观察下灰量； ➢ 观察压差、压力、温度、流量的变化； ➢ 对出口气体进行分析。 ➢ 气化炉夹套耗水量正常
在气化炉工况稳定的情况下，增加负荷100Nm3/10min逐次递 增至所需负荷，原则上限定每小时增加负荷不能超过 1000Nm3；减负荷500Nm3/5min逐次递减至所需负荷，在加 减负荷过程中，要求保证气化炉工况和系统压力的稳定。
8鲁奇碎煤固定床加压气化技术
主流煤气化技术及市场情况系列展示（之八）鲁奇碎煤固定床加压气化技术技术拥有单位：德国鲁奇公司上世纪30年代,德国鲁奇公司开发出碎煤固定床加压气化技术,应用于煤气化项目。
其关键设备为FBDB（Fixed Bed Dry Bottom,固定床干底）气化炉,俗称鲁奇炉。
几十年来，经过持续不断地改进与创新，鲁奇公司先后开发出第一代鲁奇炉（1936～1954年）、第二代鲁奇炉（1952～1965年）、第三代鲁奇炉Mark4和Mark5（1969～2008年），在此基础上，又推出第四代鲁奇炉Mark+（已于2010年8月完成该炉的基础工艺及机械设计）。
同时，为满足气体排放标准，解决废水达标排放难题，鲁奇公司相继开发出高效的煤气化尾气处理和酚氨废水处理工艺技术。
一、技术特点鲁奇公司第四代FBDB气化炉Mark+的开发目标是：增加气化炉的生产能力（为Mark4的两倍）;增加设计压力到6MPag，以保证气化过程更好的经济性。
同时，将从Mark4操作上获得的改进，以及鲁奇设计安装的干渣和湿渣排灰气化炉（包括低到高阶煤、不黏煤或黏结煤，还包括生物质和各种废物气化）上获得的经验，反映在Mark+的设计上。
通过应用成熟的技术和创新的设备，上述目标已全部实现。
气化炉Mark+和Mark4综合比较见下表。
在更高压力下，Mark+主要改进项目包括煤锁、气化炉、灰锁系统、洗涤冷却器、废热锅炉、下游冷却系统等。
最显著的改进为：采用双煤锁、使用气化炉缓冲容积，实现煤锁全面控制；增加床层高度。
改进气化炉内件（包括炉箅、波斯曼套筒、粗合成气出口、内夹套），以及鲁奇专有的煤分布器和搅拌器。
Mark+气化炉的设计压力提高到6MPag。
对于煤制天然气项目，这将带来整个气化岛投资成本和操作成本的降低。
如对年产40×108Nm3的煤制天然气项目，气化炉台数可比Mark4减少一半，气化岛投资节省17%，全厂可减少设备约300台，煤制天然气（SNG）成本可望下降10%。
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。
鲁奇碎煤加压气化工艺分析
鲁奇碎煤加压气化工艺分析一、鲁奇加压气化发展史鲁奇炉是德国鲁奇煤气化公司研究生产的一种煤气化反应器。
该炉型的发展经历了漫长的过程，其发展过程可分为三个阶段。
1、第一阶段：任务是证明煤炭气化理论在工业上实现移动床加压气化。
1936年至1954年，鲁奇公司进行了34次试验。
在这基础上设计了MARK—Ⅰ型气化炉。
该炉型的特点是炉内设有耐火砖，灰锁置于炉侧，气化剂通过炉篦主轴通入炉内。
炉身较短，炉径较小。
这种炉气化强度低，产气量仅为4500~8000Nm3/h，而且仅适用于褐煤气化。
2、第二阶段：任务是扩大煤种，提高气化强度。
为此设计出了第二代气化炉，其特点是（1）改进了炉篦的布气方式。
（2）增加了破粘装置，灰锁置于中央，炉篦侧向传动，(3)去掉了炉膛耐火砖。
炉型有MARK—Ⅱ型与MARK—Ⅲ型。
单台炉产气量为14000~17000Nm3/h。
3、第三阶段：任务是继续提高气化强度和扩大煤种适用范围。
设计了MARK—Ⅳ型炉,内径3.8米，产气量35000~50000Nm3/h，其主要特点是：（1）增加了煤分布器，改进了破粘装置，从而可气化炼焦煤以外的所有煤。
（2）设置多层炉篦，布气均匀，气化强度高，灰渣残炭量少。
（3）采用了先进的制造技术与控制系统，从而增加了加煤排灰频率，运转率提高到80%以上。
4、第四代加压气化炉：第四代加压气化炉是在第三代的基础上加大了气化炉的直径（达Ф5m），使单炉生产能力大为提高，其单炉产粗煤气量可达75000m3（标）/h（干气）以上。
目前该炉型仅在南非sasol公司投入运行。
今后鲁奇炉的发展方向：（1）降低汽氧比，提高气化层温度,扩大煤种适用范围，灰以液态形式排出，从而提高蒸汽分解率，增加热效率，大幅度提高气化强度，气化强度可由2.4t/m2h提高到3-5t/m2h.煤气中的甲烷可下降到7%以下。
（2）提高气化压力，根据鲁尔—100型炉实验，当压力由2.5Mpa提高到10.0Mpa,煤的转化率及气化强度可成倍增加，氧与蒸汽的消耗减少，煤的粒度也可以减少。
鲁奇加压气化炉高效环保型排渣系统的研究
鲁奇加压气化炉高效环保型排渣系统的研究摘要：鲁奇碎煤加压气化技术是德国鲁奇公司开发的，属于第一代煤气化技术。
技术成熟可靠，是目前世界上规模最大的煤气化技术。
鲁奇加压气化炉也是煤化工生产中最重要的应用设备之一。
气化罐是鲁奇加压气化工艺中的重要单元。
罐内灰水的质量直接影响鲁奇加压气化炉能否安全、稳定、长周期、充分、优化、循环运行。
基于此，对鲁奇加压气化炉高效环保型排渣系统进行研究，以供参考。
关键词：鲁奇炉；排渣系统；改造；环保引言断煤压力气化工艺能效高，技术成熟可靠，广泛应用于煤、天然气、煤、合成氨等行业。
1980年代我们引进rukhi气化技术时，我们通过了一项废料计划，该计划不是目前广泛使用的液压计划，而是机械废料计划，即从灰锁区清除气化产生的废料，然后转变为液压废料。
1工艺原理rukhi加压气炉液压渣系统的工艺原理比较简单:气炉灰口排放的渣通过垂直的灰管以一定的坡度落入渣沟，液压渣装置的渣泵将清水输送到排水渠中冲洗管沿矿渣沟铺设，油液喷管安装在起点和拐点等地方，出油喷管的高压水将矿渣排入矿渣池内的矿渣气化以避免结垢。
气化渣池分为渣池、澄清池和净化池三个区域。
在沉淀池中，由于重力作用，流速较慢的渣水主要沉入池底，渣被倾斜的吊车捕获并运出干燥平台，水流入澄清池；在澄清池中，较细的灰与水分离，较细的灰留在澄清池中，水流入澄清池；清澈的水池里的水在污水泵外面循环利用。
尽管液压渣系统具有操作简便、使用方便等优点，但仍然存在着一些问题，例如气化装置中的灰尘量大、微粒排放不足、污水池中的灰水难以储存、水资源减少等，均对设备运行稳定、生产工艺安全和员工健康安全产生不利影响。
如何进一步完善和完善煤矸石加压煤气炉水渣系统，实现灰汽和灰水的高效环保利用，保证良好的基础提高煤矸石炉原油产量和降低生产成本仍然是发展煤矸石炉水渣技术中不容忽视的问题。
在过去两年中，我们通过一系列技术改进取得了显着成果，煤气炉炉渣系统运行良好，气渣池的灰水变得清晰，微粒排放符合国家环境保护目标和环境卫生目标。
煤气水的来源及特点
一、煤气水的来源及特点鲁奇加压气化是在3.1MPa的压力下，用 3.8MPa的蒸汽和99％的氧气作为气化剂，气化5～50mm的块煤制得粗煤气，在气化过程中，煤中的轻质组分转化为焦油、酚、氨等物质与煤气同时产生，在煤气的洗涤、冷却、净化过程中，大部分变为液态进入煤气水中。
煤气水系统流程：1、鲁奇碎煤加压气化为固定床气化，炉顶操作温度低，煤气中含有较多的焦油、酚等有机物，在煤气洗涤过程产生的污水有机物含量高，可生化性差，须进行处理：先对轻油、焦油分离，酚、氨回收，再进行生化处理。
二、加压气化污水处理系统碎煤加压气化产生的粗煤气中含有大量的水蒸气、粉尘和碳化的付产物——焦油、轻油、奈、酚、脂肪酸、溶解的气体和无机盐类，而且温度也较高。
因此，需要进行冷却和洗涤，以降低温度和除去粗煤气中的有害物质。
在粗煤气的洗涤和冷却过程中，这些杂质成分便进入水中，形成了有气、液、固三态存在的多种成分的煤气水。
碎煤加压气化过程中产生的废水成分较为复杂，一般含有焦油、酚、氨、尘等多种杂质。
焦油是煤干馏而得的比水重的有机液相物质，而轻油则是比水轻的有机液相物质。
煤焦油是煤炭干馏时生成的具有刺激性臭味的黑色或黑褐色粘稠状的液体。
它这种废水用常规的生化、过滤、反渗透等方法不能直接处理，都必须首先将水中的油、尘、酚等进行分离、回收，一方面回收了废水中的有价值物质，可产生一定的经济效益；另一方面也使废水能够达到一般废水处理方法的进水要求。
煤气水中的杂质含量都较高，由于煤种不同，各种成分的含量也不同。
煤气水分离装置就是把含焦油，轻油和溶解有气体的煤气水通过膨胀闪蒸，分级沉降和气体浮选而进行处理，分离出溶解气，焦油、轻油、循环水的煤气水和较澄清的煤气水。
经过焦油、粉尘分离后的煤气水大部分返回工艺装置循环使用，多余的工艺废水，再逐步经过酚、氨回收，生化处理等工艺处理后，使废水达到国家标准后排放。
煤气水中焦油、轻油的回收洗涤煤气水后的工艺水即煤气水中含有粉尘、焦油、轻油等杂质，还有一部分溶解的气体。
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1．云南省解放军化肥厂气化装置
云南解放军化肥厂气化工艺流程图
哈尔滨气化厂气化工艺流程图
义马气化厂气化工艺流程图
三、鲁奇液态排渣气化炉
1、基本原理
固态排渣加压气化工艺有如下不足：气化炉操作温度受原料 熔点和结渣性能的限制，生产能力不高；气化不完全，灰渣含碳造 成排出损失大，气化效率受限制；为了控制炉温需消耗大量水蒸气， 水蒸气分解率低，废水处理量大；排渣必须借助机械转动炉篦，使 炉体结构复杂，维修费高。 液态排渣气化的基本原理：只向气化炉中提供最少量的水蒸 气，使碳的燃烧反应把氧化层温度提高到灰熔点以上，灰渣呈熔融 状态自炉内排出。
碎煤加压气化炉在中国的应用及工艺流程
碎煤加压气化炉在我国的应用始于20 世纪50 年代，由原苏 联转口，主要用于气化褐煤生产合成氨原料气。20 世纪70 年代后 期到20 世纪末，又相继从原联邦德国、原民主德国、原捷克引进 了几套气化炉，用于生产合成氨原料气、城市煤气，主要原料煤 种为长焰煤、贫瘦煤。以下介绍中国几套大型气化装置。
液态排渣气化炉有以下问题： （1）对炉体材料在高温、高压下的耐磨、耐腐蚀性能要求高； （2）熔渣池的结构和材质是液化炉的关键技术，尚需进一步研究。
(4)煤气有效成分提高，煤耗下降。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)气化效率、热效率都提高。带出损失少，碳接近100%气 化；出口煤气温度低（加入水蒸气少，未分解水汽带出损失少， 上部料层的干燥干馏，充分利用了煤气的显热。 (6)煤种适应性强。 (7)环境污染小。
大型液态排渣式试验炉 1—煤箱；2—上部传动装置；3—喷 冷器；4—布煤器；5—搅拌器；6— 炉体；7—喷嘴；8—排渣口；9—熔 渣急冷箱；10—灰箱
3、液态排渣气化的特点
液态排渣气化炉有以下特点： (1)生产能力大。生产能力受带出物的数量的限制。液态排渣煤粉 从喷嘴加入直接进入高温区立即气化，氧化层温度不再受灰结渣性的 限制。 (2)节约蒸汽。水蒸气耗量大为降低，且配入的水蒸气仅满足于气 化反应，气化单位质量的煤所产生的湿粗煤气体积远小于固态排渣。 (3)氧耗。反应活性高的煤：液态甲烷生成减少，炉温增加，氧耗 比固态高10~12%；反应活性低的煤：固渣炉须提高炉温以保证气化 速度，汽耗较大，氧耗也较大，而液渣炉对煤的反应活性不敏感，液 渣炉氧耗略低。