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1、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180-220C下行温度220-300C2、中块炭： 上行温度 200-250C下行温度 200-280C3、灰仓温度：W250C，温差W50C4、蒸汽温度：180-240C 三、气体成分1、半水煤气COCO 29-34% H 43-48% N 10-
2、20% O W%2 2 2 22、惰气OW%2CO+H：5-7%2CO：15-17%2四、压力1、 蒸汽方面压前蒸汽压力上Mpa压后蒸汽压力W Mpa蒸汽缓冲罐压力W Mpa夹套汽包压力W 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W120CKD600风机电机W120C油泵电机温度W65C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
3、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。因空气流速的提高，相 应缩短了二氧化碳与碳的接触时间，减少一氧化碳的生成，同时由于 生成二氧化碳的反应放出大量的热量，使燃料层具有比较高的温度， 增加了炉内热量的积蓄，提高了吹风效率，制气阶段的蒸汽用量可相 应增加，
4、从而提高了煤气炉的气化强度。但是，在空气流速已达到设 备性能、燃料性质及工艺操作条件的允许范围高限时，其吹风时间的 确定，须以确保燃料层具有较高的温度(1150C1300C )为原则。(2) 制气阶段入炉前的蒸汽压力和温度制气阶段入炉前蒸汽压力(即煤气炉气化生产的低压蒸汽管网压 力)的高低与入炉蒸汽量的多少并无直接关系。上、下吹阶段入炉蒸 汽量，一般是用人工调节阀门来确定的。但入炉蒸汽压力需有一个低 限，就是必须能足够克服炉内床层和管道设备阻力，以便使蒸汽穿越 燃料层，并使得制取的水煤气顺畅送入气柜。入炉前蒸汽压力选择多 高较为适宜呢实践证明，还是选择较高一些有利于气化生产。第一， 在蒸汽流量
5、一定的情况下，总管内压力越高，蒸汽温度越高，对保持 蒸汽过热度，提高蒸汽质量大有益处。第二，选择较高入炉前蒸汽压 力，可相对稳定入炉蒸汽量。在日常生产过程中，追求入炉前蒸汽压 力稳定是重要的努力方向之一。但是实际操作中，不可能保持蒸汽压 力的绝对稳定，肯定要出现大小不一的波动现象，很显然，一旦出现 波动，保持蒸汽压力相对较高，对入炉蒸汽量的影响会相应减少。比 如，和是七分之一和十分之一的波动差别。第三,大部分厂家煤 气炉夹套锅炉和废热锅炉自产低压饱和蒸汽,均与入炉前蒸汽管网相 通,保持较高的蒸汽总管压力,相应地提高了夹套锅炉和废热锅炉的 饱和蒸汽外送压力和温度,一方面提高系统蒸汽质量,一方面因
6、夹套 锅炉内的压力和温度相应提高,减少了夹套水冷壁对炉内热量的吸收, 从而降低了热量损失,相应地提高了气化效率 ,有利于原料消耗的下 降。在外供蒸汽流量一定的情况下，入炉前蒸汽管网的压力和温度成 正比。入炉蒸汽有它的两重性，首先它是通过吸收吹风阶段积蓄于炉内 的热量产生水煤气，同时它也是一个热源。入炉蒸汽温度的选择，可 极大地影响到煤气炉的气化效率和气体质量。入炉蒸汽温度低，就需 相应增大入炉风量来保持炉内热量平衡。在吹风率一定的情况下，由 于吹风时间的延长，相应减少了制气时间，降低了煤气炉生产能力， 导致原料煤消耗升高。选择温度较高的过热蒸汽，可缩短吹风时间， 相应延长制气时间，利于炉况的稳
7、定和炉温的提高，增加有效气体成 份，提高蒸汽分解率，减轻设备腐蚀，降低炉渣可燃物和原料煤消耗。 但是，采用的蒸汽温度过高，会直接影响到炉上、炉下温度的实效性， 导致炉上、炉下温度偏高，易给操作人员带来误导。另外，还会造成 一定的热量损失。因此选择使用蒸汽的温度并非越高越好，一般控制 在200C 20C较为合适。(3) 制气阶段的蒸汽流量和流速制气阶段的目的，是通过吹风后燃料层内炽热的碳与蒸汽反应生 成氢气和一氧化碳，并有效降低气化层的温度，避免因燃料熔融结块 而影响正常气化生产。蒸汽流量的确定，主要取决于燃料的特性、燃料层温度和煤气炉 生产负荷。灰熔点较高的燃料，有利于维持较高的燃料层温度和选
8、择 较大的生产负荷，显然，蒸汽流量需要增大。随着燃料层温度提高， 适当增大蒸汽流量，可提高生产能力；燃料层温度下降，需减少蒸汽 流量，以达到炉内热量平衡，此时虽然生产能力降低，但可以保持气 体质量变化不大。化学活性比较好的燃料，在同样温度下，蒸汽分解率比较高，即 反应吸收热量大，因而应适当减少蒸汽用量。劣质煤和粒度较小的燃料，虽然不能期望有较大的产气量，但不 宜选择过小的蒸汽流量。雨雪天气或其它原因造成燃料水份较高，燃料层温度不易提高， 理应蒸汽流量不宜过大，但是，此时一般伴随燃料表面粘附细末煤， 易造成燃料层阻力增大，因而蒸汽流量又不能太小。蒸汽流量与蒸汽流速成正比。无论什么情况下，蒸汽流速
9、不宜过 高，由于它与燃料相互接触时间缩短，蒸汽分解率、产气量和气体质 量均会下降，并且造成一定的热量损失，增加消耗定额。(4) 系统阻力的影响在煤气生产过程中，系统阻力大体分为吹风阶段和制气阶段的阻 力。由于二个阶段的气体去向不同，其系统阻力也有差异。吹风阶段的生成物空气煤气，或送去吹风气余热回收装置燃 烧利用，或经烟囱放空，从碳与氧的反应机理得知，此阶段系统阻力 的降低，有利于吹风效率的提高。制气阶段(包括：上吹、下吹、二次上吹、空吹、回收)的系统 阻力增大，虽然因气化剂与炉内燃料接触时间长，蒸汽分解率较高， 燃料气化较为完全，但也存有以下弊端：第一，制气阶段系统阻力增 大，相应地提高了炉内
10、压力，在上、下吹制气阶段相互转换时，积存 于炉上、炉下设备管道空间的蒸汽和煤气量相对增加。一方面，未能 及时地将制得的煤气尽量送入气柜，减少了产气量。另一方面，增加 了炉内和设备空间的存留蒸汽量，导致了蒸汽的浪费。第二，依据理 论上分析，制气阶段生成物是体积增大的反应，制气阶段系统阻力增 大，不利于气化效率的提高。第三，由于制气阶段系统阻力的增大， 导致了空吹、回收和加氮阶段的入炉空气量减少，直接影响到炉温稳 定和气化强度的提高。另外，系统阻力偏大，增加了生产系统的跑、 冒、滴、漏现象，浪费了有效气体，并给工作环境和人身健康带来不 利影响。总之，制气阶段系统阻力偏大，弊多利少。因此，在间歇法煤
11、气 生产装置设计时，应以适度降低系统阻力为努力方向。首先应做好硬 件设施的配套和确立。比如：生产工艺流程、附属设备及工艺阀门的 选择和煤气总管等相关管路的科学选用和合理配置，都是有效降低制 气阶段系统阻力的关键之处。另外，还必须注重日常生产过程中的设 备管道清理工作，防止炉渣灰尘堵塞设备和管道而增加系统阻力。一 般情况下，制气阶段的系统阻力在5KPa10 KPa为宜。下面针对某企业新老装置的煤气炉，产气量与系统阻力状况的对 比，分析系统阻力对煤气生产的影响。老装置系统少2610mm型煤气炉，炉均产气量为 5000Nm3/h 6000Nm3/h，各运行阶段压力显示如表所示。煤气炉各运行阶段压力状
12、况吹风阶段上吹阶段下吹阶段炉上压力(kPa)宀/炉下压力(kPa)宀/宀/新装置系统少2650mm型煤气炉，炉均产气量为 7000Nm3/h8000Nm3/h，各运行阶段压力显示如表所示。煤气炉各运行阶段压力状况吹风阶段上吹加氮阶段上吹阶段下吹阶段炉上压力(kPa)宀/宀/炉下压力(kPa)宀/宀/宀/上表中所罗列数据是在如下条件下测得：所配置鼓风机性能参数，D500；四炉为一套单元生产系统；炭层高度(炉箅风帽顶至料层表面)，2500mm3000mm；原料为晋城混合块，10mm100mm；空气总管和上行煤气管通径是少800mm；上行煤气阀、下行煤气阀DN700；吹风阀和放空阀配置为DN600；
13、蒸汽阀为DN250；加氮阀为DN200；吹风气回收阀煤总阀是 DN700。从以上二套煤气生产装置的产气量与系统阻力状况比较，可以大 致看出系统阻力对产气量的影响。老装置系统的阻力较大，制约了产 气量的提高，从而降低了煤气炉的气化效率；因其产气量相对较低， 势必采用多启用煤气炉台数的方式来满足下工序的生产用气，直接影 响了煤气生产系统的经济运行，各项消耗定额也难以控制在较为理想 水平。当然，以上二套装置的产气量差别，可能还存有其它方面的原 因，但毫无疑问，系统阻力的差异是造成产气量相差悬殊的主要因素。(5) 稳定入炉蒸汽压力和流量的重要性固定层煤气炉在气化生产过程中，入炉蒸汽压力和流量成正比关
14、系。采取措施创造条件，保证入炉蒸汽压力和流量的相对稳定，是确 保煤气炉炉温、气体质量和气化效率稳定的重要工作之一。在煤气炉的吹风强度和吹风时间确定以后，入炉蒸汽压力和流量 偏少，短时间内虽然可使蒸汽分解率上升，气体质量提高，但时间过 长，会造成炉内燃料层热量失衡，吹风阶段放热量大于制气过程中的 吸热量，致使气化层温度升高，轻则炉内结大块、结疤，破坏了燃料 层内的正常气化条件，重则因疤块难以有效破碎排出，导致炉况极度 恶化，极大地影响正常生产。入炉蒸汽压力和流量增大，初始阶段可 以增加发气量，而时间一长，随之而来的是因炉温下降蒸汽分解率明 显降低，气体成份中二氧化碳含量上升，严重影响气化效率；时
15、间过 长，会出现炉渣质量下降，可燃物含量增高。由于成渣率的降低，增 大了燃料层阻力，继而使吹风强度降低，对吹风效率产生不利影响。因此，适合于煤气炉生产条件的入炉蒸汽压力和流量一经确立， 务必需保持较为稳定。首先是保证入炉前蒸汽总管压力和蒸汽温度在 允许范围内相对稳定；其次，调节入炉蒸汽阀门时，切忌幅度过大， 避免入炉蒸汽压力和流量波动太大而出现矫枉过正的现象。总之，固 定层间歇式煤气炉的气化生产稳定与否，保持入炉蒸汽压力和流量相 对稳定，起着极为关键的作用。二.主要设备性能参数设备一览表1) 动力类名 称型号流量扬程介质温度材质生产厂家电机鼓风机C600m3/min29Kpa空气炉调机C132油泵CBHB-100146L/min液压油2025-55湖北双剑鼓风机有限公YKK2-40400KW淄博水泥机械有限公司河北景县长 佳铸造液压 机械厂YB-152SY180m-42）、容器类设备名称规格型号材质设计压力MPa操作压力MPa
