【正文】 煤氣發(fā)生爐操作技能培訓教材煤氣工操作技能與考核(中級工適用)爐內(nèi)氣化條件與相關(guān)參數(shù)的調(diào)整一、發(fā)生爐內(nèi)氣化條件與氣化反應關(guān)系的分析二、煤氣發(fā)生爐的正常調(diào)整操作三、燃料層次不正常的調(diào)整操作四、反應溫度不正常的調(diào)整操作 發(fā)生爐內(nèi)氣化條件與氣化反應關(guān)系的分析氣化反應主要影響因素 影響煤氣發(fā)生爐氣化反應的三大主要因素（影響煤氣發(fā)生爐氣化反應的因素，如溫度、壓力、流量、流速以及燃料的物理化學性能等。） ?燃料層次 ?反應溫度 ③氣化劑流速（其它各工藝操作參數(shù)都應以保證它們的正常為前提去進行制定與調(diào)整。）燃料層對煤氣發(fā)生爐氣化反應的影響 煤氣發(fā)生爐內(nèi)燃料層次的劃分，煤氣發(fā)生爐內(nèi)的燃料層次共分為5層，它們自下而上分別被稱作： ①灰渣層 ②氧化層 ③還原層 ④干餾層 ⑤干燥層 （在煤氣發(fā)生爐內(nèi)燃料各層次之間很難劃分出明顯的界面，特別是氧化層和還原層之間更是難以劃清，所以很多人把氧化層和還原層統(tǒng)稱為氣化層。）燃料層次的控制及意義（煤氣發(fā)生爐底部裝有爐蓖，氣化劑通過爐蓖均勻地向上依次穿過各燃料層，并與其進行熱交換或發(fā)生化學反應。）灰渣層 作用：預熱剛剛進入爐內(nèi)的氣化劑；保護爐底設備；對氣化劑進行再分布。（灰渣層的正常與否對爐底設備的使用壽命及發(fā)生爐內(nèi)其它燃料層次的影響至關(guān)重大。）厚度的控制： 灰渣層厚度一般認為與爐型及燃料品種的關(guān)系不是很大，它的厚度要求基本是以能夠起到上述作用為原則。在實際操作中掌握中心灰層高出風帽150～200mm即為合適，四周灰層可控制在450mm左右。氣化層（包括氧化層和還原層） 作用：在氧化層，碳完全燃燒，為發(fā)生爐內(nèi)提供足夠的熱量；在還原層內(nèi)，基本上要完成二氧化碳的還原和蒸汽的分解。（氣化層是煤氣發(fā)生爐內(nèi)對氣化真正有效的燃料層次。）厚度的控制： 氧化層中的碳氧反應進行的既快又完全，所以氧化層的厚度相對來講是比較小的，僅為150mm。 還原層中進行的反應速度較慢，需要較長的反應時間才能達到平衡，所以還原層就要控制得稍厚一些。適當加厚氣化層的意義： 不但可以延長二氧化碳還原反應的時間，同時還可以延長蒸汽與燃料的接觸時間。這樣，在爐內(nèi)反應溫度相同的情況下，就可以達到提高二氧化碳的還原率與蒸汽的分解率，增加煤氣產(chǎn)量，提高煤氣質(zhì)量的目的。干餾層與干燥層作用： 在干燥層，燃料與熱氣流進行熱交換，燃料中的水分完全蒸發(fā)； 在干餾層內(nèi)，煤的溫度進一步提高，揮發(fā)物從煤中逸出，并進行著煤的熱分解反應。 （經(jīng)過這兩層燃料得到了凈化并提高了溫度，為下一步與氣化劑進行反應打下了基礎。）厚度的控制： 干餾層與干燥層的厚度與燃料中的水分及揮發(fā)分含量有關(guān)，變化范圍也較大。 在煤氣發(fā)生爐的生產(chǎn)操作中，對于干餾層與干燥層的厚度大多沒有嚴格的規(guī)定。但作為操作人員仍要根據(jù)所用燃料的成分及相關(guān)參數(shù)，在保證灰渣層、氣化層和爐出溫度的前提下，合理地調(diào)整它們的厚度，以保證氣化作業(yè)能在最佳條件下進行。一般情況下，干餾層與干燥層的總厚度可掌握在300mm左右。反應溫度對煤氣發(fā)生爐氣化反應的影響氣化溫度對爐內(nèi)反應的影響 爐內(nèi)反應溫度的（即氣化溫度）的高低對于二氧化碳的還原率與蒸汽的分解率起著決定性的影響。反應溫度過高存在的問題 氣化層的最高溫度要受到燃料灰熔點的限制，如果其溫度值超過燃料的灰熔點，就有可能引起燃料發(fā)生熔融粘結(jié)，甚至結(jié)疤結(jié)塊，破壞正常的氣化作業(yè)。爐內(nèi)氣化溫度最高的位置煤氣發(fā)生爐內(nèi)最高氣化溫度在氧化層與還原層之間。 氣化溫度的分析與判斷 我們的煤氣發(fā)生爐沒有氣化層溫度的直接測量裝置，故操作人員只能根據(jù)爐出溫度、爐底溫度、煤氣成分、探火情況及灰渣狀況等數(shù)據(jù)進行綜合的分析與間接的判斷。氣化劑流速對煤氣發(fā)生爐氣化反應的影響氣固反應的概念 氣相與固相之間的化學反應。在煤氣發(fā)生爐內(nèi)，氣化劑與固體燃料的反應。氣固反應的特點與過程 特點：反應在氣體與固體相接觸的外表面和孔隙的內(nèi)表面發(fā)生． 過程：① 氣流中的活性組分通過氣膜向燃料的表面擴散； ② 氣流中的活性組分被燃料的表面吸附（包括燃料孔隙內(nèi)表面）； ③ 活性組分與碳分子發(fā)生化學反應，生成反應物； ④ 反應產(chǎn)物解吸； ⑤ 反應產(chǎn)物通過氣膜擴散入氣流中。上述步驟中①、②、④、⑤屬于物理過程，③屬于化學過程，其中哪個步驟的速度最慢，哪個步驟進行的速度就決定了總的氣化速度。擴散控制的概念 在煤氣發(fā)生爐內(nèi)反應溫度足夠高時，其化學反應速度必然相應地加快（即步驟③進行的很快），此時整個氣化過程的速度主要由反應物（氣化劑）擴散到燃料表面或反應產(chǎn)物（煤氣）擴散入氣流中的速度所控制，這種狀況稱為擴散控制。提高吹風強度的作用 在相近的吹風時間內(nèi)，提高吹風強度（即加快氣流速度），吹風氣中的一氧化碳含量會大大下降，吹風氣帶走的熱量也會相應地減少。這樣儲存在燃料層中的熱量就會相對地增加，最終使整個氣化過程中的燃料消耗得以降低。 由于吹風速度的提高，使單位時間內(nèi)吹入爐內(nèi)的空氣量得以增加，因而可以相應地縮短吹風時間，使制氣時間得到延長，增加了煤氣的產(chǎn)量。限制氣體流速的因素 受到煤塵出量、燃料層被吹翻或吹出風洞的限制。發(fā)生爐煤氣生產(chǎn)的最佳氣化條件正確理解“三高” “三高”即高炭層、高爐溫與高流速。 高度適當、分布合理的燃料層次是保證煤氣爐內(nèi)氣化反應能夠正常進行的首要條件； 在允許范圍內(nèi)，將氣化溫度盡量提高是增大制氣強度的必要手段； 入爐氣化劑維持一定的流速又是以上二者的補充； 因此發(fā)生爐煤氣生產(chǎn)的最佳氣化條件就是“三高”。 操作人員應在穩(wěn)定氣化作業(yè)的前提下，盡可能地把氣化劑流速和爐內(nèi)的反應溫度提高到燃料及其它條件所允許的高限，盡量使煤氣發(fā)生爐經(jīng)常處于下列三個條件下操作與運行。 ①爐內(nèi)各燃料層次正常穩(wěn)定，爐底排渣通暢； ②燃料層各處同一截面的氣流速度和溫度分布均勻； ③保持高爐溫與高流速。煤氣發(fā)生爐的正常調(diào)整操作一、燃料層次的調(diào)整 二、反應溫度的調(diào)整 三、氣化劑流速的調(diào)整 四、其它有關(guān)的正常操作一、燃料層次的調(diào)整炭層總高度的控制(1)調(diào)整炭層總高度的意義 通過炭層總高度的調(diào)整來改變爐內(nèi)的氣化條件，進而達到增加與改善發(fā)生爐煤氣產(chǎn)量與質(zhì)量的目的。(2)調(diào)整炭層總高度的原則 ① 在所用燃料粒度大，含碳量低，爐子負荷大的情況下，一般應選擇在較高的炭層下操作； ② 當燃料粒度小或機械強度與熱穩(wěn)定性都不好時，為防止爐內(nèi)阻力增加過大，宜采用較低的炭層操作； ③ 為了測量方便，在實際生產(chǎn)中一般都用測空層的方法來確定炭層高度。（）加煤量的控制 ① 加煤量要根據(jù)燃料性質(zhì)和煤氣發(fā)生爐生產(chǎn)負荷的大小進行調(diào)整。在燃料中的灰分含量過高與煤氣爐生產(chǎn)負荷加大時，其加煤量都要相應地增大。 ② 加煤量與加煤間隔時間在生產(chǎn)負荷等條件不發(fā)生變化時，應保持相對穩(wěn)定，波動范圍力求不要過大，以使爐內(nèi)的炭層總高度及各燃料層的變化盡量均勻連續(xù)。 ③ 加煤速度要緩慢，以使入爐燃料堆積疏松均勻，爐面平整。否則，容易造成發(fā)生爐內(nèi)燃料層阻力不均勻，導致氣化層偏移等后果。爐蓖轉(zhuǎn)速的控制 ① 使用灰分含量高、灰熔點較低的燃料時，爐蓖的轉(zhuǎn)速應保持較高，以保證排灰及時和爐內(nèi)透氣性良好； ② 當燃料粒度變小或系統(tǒng)阻力加大時，開始應調(diào)慢爐蓖的轉(zhuǎn)速，但調(diào)整幅度不宜過大； ③ 發(fā)現(xiàn)灰渣中含碳量高，爐內(nèi)炭層下降快，氣化層下移時，一般應減慢爐蓖的轉(zhuǎn)速； ④ 探火時火釬插入困難，出現(xiàn)氣化層上移，爐面發(fā)亮或炭層上漲，下灰量劇減時，一般應大幅地加快爐蓖轉(zhuǎn)速，若同時出現(xiàn)嚴重結(jié)渣結(jié)塊現(xiàn)象時，還要輔以人工碎渣或扒塊等處理措施； ⑤ 在爐內(nèi)氣化層出現(xiàn)偏移時，不宜馬上改變爐蓖的原轉(zhuǎn)速，而是應采取其它措施處理。出灰量的控制 ① 使用灰分含量較高的燃料，爐蓖的轉(zhuǎn)速相應地要加快，所以出灰量也要增加； ② 煤氣發(fā)生爐的生產(chǎn)負荷不同，出灰量也會有相應的變化。在爐子負荷較大時，由于氣化速度加快，加煤量增加，所以出灰量也要隨之增大； ③ 出渣清灰是為了經(jīng)常維持正常的灰渣厚度，保證氣化作業(yè)的正常進行。在生產(chǎn)操作中應采取多次少清的方法，防止因出灰操作而影響氣化作業(yè)。 反應溫度的調(diào)整 調(diào)整反應溫度的原理 發(fā)生爐內(nèi)反應溫度的高與低，或者說其是否正常，主要取決于入爐的空氣量與蒸汽量是否合理與穩(wěn)定。 煤氣發(fā)生爐內(nèi)燃料層的溫度是爐內(nèi)放熱和吸熱兩種反應的綜合結(jié)果。在正常情況下，增加入爐的空氣量，即放熱量增加，爐內(nèi)氣化層將在較高的溫度下建立平衡；增加入爐的蒸汽量，即吸熱量增加，氣化層將在較低的溫度下建立平衡。 控制爐內(nèi)的反應溫度，實際上就是根據(jù)所用燃料的性質(zhì)與煤氣爐生產(chǎn)負荷變化等因素，合理地控制與調(diào)節(jié)入爐氣化劑的飽和溫度。調(diào)整反應溫度的原則 ① 使用灰分含量較高的燃料時，由于燃料層容易形成架空或松動，造成氣化不均勻，所以此時應適當提高飽和溫度； ② 燃料粒度大小差異過大且粉末含量較高時，在氣化過程中容易產(chǎn)生小粒填充大塊間隙的現(xiàn)象，從而引起燃料層的阻力增大，氣化劑分布不均，形成偏流，造成局部過熱，嚴重時會造成爐內(nèi)結(jié)渣，使整個氣化條件惡化，所以此時也應適當提高飽和溫度； ③ 發(fā)生爐的生產(chǎn)負荷增大時，氣流速度也會相應地加快，使爐子的氣化強度得到提高，此時爐內(nèi)產(chǎn)生的多余熱量會導致爐內(nèi)溫度升高，所以飽和溫度亦應隨之提高； ④ 當燃料中水分含量較高時，爐內(nèi)干燥層必然會增厚。在爐內(nèi)炭層總高度不變的情況下，其它燃料層次的厚度定會相應地減小。而且燃料中水分的蒸發(fā)也會消耗爐內(nèi)大量的熱量。所以此時應適當降低飽和溫度，以利于提高干燥層的溫度，使燃料得到充分干燥，避免因此影響氣化層的反應溫度。 ⑤ 混合煤氣發(fā)生爐的飽和溫度控制范圍一般在50～65℃之間。（操作人員在實際生產(chǎn)中可以根據(jù)以上調(diào)整原則與具體情況綜合分析，在保證不發(fā)生結(jié)渣煉爐的前提下，飽和溫度控制得越低越好。） 氣化劑流速的調(diào)整 調(diào)整氣化劑的原則 ① 使用化學活性較好的燃料時，因氣化劑與燃料反應速度較快，故氣化劑流速宜控制高些； ② 對相同品種、相同質(zhì)量的燃料而言，由于化學反應速度隨粒度的減小而加快，所以氣化劑流速也應隨燃料粒度的減小而加快； ③ 氣化同一種燃料，在氣化層溫度較高時，因其化學反應速度加快，故氣化劑流速也應適當提高，以獲得較高的煤氣產(chǎn)率。四、有關(guān)的正常操作煤氣發(fā)生爐的操作①加煤操作 ②探火操作 ③捅灰操作 ④灰渣層的調(diào)整操作 ⑤爐蓖轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的操作 ⑥飽和溫度的調(diào)整操作 ⑦發(fā)生爐水夾套的排污操作加煤操作(1)根據(jù)發(fā)生爐負荷情況，決定加煤間隔時間；(2)加煤操作時要注意泵出口壓力、聲音是否正常。同時觀察液壓缸動作是否正確；(3)加煤順序為：①打開下閥（鐘罩閥）向爐內(nèi)加煤；②中間料倉的煤放完后，關(guān)閉下閥；③打開上閥（滾筒閥）向中間料倉加煤；④中間料倉加滿后，關(guān)閉上閥。(4)加煤操作時嚴禁上閥與下閥同時打開；(5)