【正文】 因?yàn)闋t溫是由生產(chǎn)過(guò)程中送入爐內(nèi)的空氣（主要是氧氣）總量決定的。工業(yè)上采用的爐溫范圍一般為 1000～ 1200℃ ，投用灰熔點(diǎn)較高的優(yōu)質(zhì)塊煤時(shí)可以高一些。 26 三化合成氨生產(chǎn)工培訓(xùn)資料 ? （二）吹風(fēng)速度：間歇法制氣的吹風(fēng)階段應(yīng)在盡量短的時(shí)間內(nèi)，將爐溫升高到接近爐內(nèi)燃料灰熔點(diǎn)的溫度。 27 三化合成氨生產(chǎn)工培訓(xùn)資料 ? （三）蒸汽用量：制氣階段向爐內(nèi)送蒸汽的時(shí)間愈長(zhǎng)和流量愈大，則煤氣產(chǎn)量是愈多。 ? 綜上所述，當(dāng)爐溫較高，煤氣中 CO2含量較低時(shí)，可適當(dāng)增加蒸汽用量；反之應(yīng)適當(dāng)減少蒸汽用量。若炭層太低氣化層較薄，吹風(fēng)時(shí)容易出現(xiàn)風(fēng)洞，并且對(duì)制氣過(guò)程不利。三化第一造氣車間綜合考慮有利于穩(wěn)定氣化層溫度、煤氣產(chǎn)量、煤氣質(zhì)量，以及較合理的自動(dòng)工藝閥門啟閉頻次等因素，循環(huán)時(shí)間采用 120秒。 ? 二次上吹和空氣吹凈的時(shí)間，以能夠達(dá)到排凈煤氣爐下部空間和上部空間殘留煤氣為原則，一般很少改變，只在需要大幅度調(diào)節(jié)煤氣的氫氮比時(shí)，才會(huì)根據(jù)需要適當(dāng)調(diào)整空氣吹凈的時(shí)間長(zhǎng)短。 ? 此外，應(yīng)盡量降低煤氣中甲烷、二氧化碳和氧的含量，特別是要求 O2≤%。輔助設(shè)備有DCL控制系統(tǒng)、動(dòng)力油壓系統(tǒng)、空氣鼓風(fēng)機(jī)、加壓水泵、自動(dòng)加焦機(jī)和煙囪除塵器等。 ? （三）爐膛高度： 5445mm、6100mm。 33 三化合成氨生產(chǎn)工培訓(xùn)資料 ? 二、燃燒室（旋風(fēng)除塵器）： ? 本車間燃燒室的主要作用是作為吹風(fēng)氣中一氧化碳與二次空氣的燃燒空間，回收一氧化碳等可燃性氣體的燃燒熱，并回收吹風(fēng)氣及上吹煤氣的顯熱，積蓄在室內(nèi)的蓄熱磚中，用以預(yù)熱下吹蒸汽和加氮空氣。 ? 燃燒室的結(jié)構(gòu)如圖 62所示。 ? 額定蒸發(fā)量： 2~4t/h。 ? 為了促進(jìn)廢熱鍋爐內(nèi)水汽的對(duì)流，提高熱交換效率，并使?fàn)t身和汽包的重量達(dá)到平衡，避免基礎(chǔ)受力不均而下陷，因此廢熱鍋爐的爐身應(yīng)傾斜 7176。洗氣塔的作用是洗滌煤氣中的灰塵和一部分可溶性氣體，如硫化氫、二氧化碳等，以減少煤氣對(duì)設(shè)備的腐蝕和灰塵堵塞設(shè)備。 ? 合成氨廠現(xiàn)有三座螺旋升降型雙罩式濕式氣柜，每座氣柜額定容氣量為 7000m3。 ? 本車間用經(jīng)過(guò)改造的間歇式 Ⅱ 型自動(dòng)加料機(jī)，其結(jié)構(gòu)如圖 6— 7所示。 ? 除塵式煙囪的結(jié)構(gòu)圖 6— 8所示。作用是除去從煙囪放空的氣體中的大部分粉塵，并能部分吸收放空氣體中的可溶性成份，如二氧化碳、硫化氫等。 38 三化合成氨生產(chǎn)工培訓(xùn)資料 ? 七、自動(dòng)加料機(jī)： ? 自動(dòng)加料機(jī)用以自動(dòng)地、周期性地將燃料加入煤氣爐內(nèi)，代替煤氣生產(chǎn)過(guò)程中的間歇式人工加料，實(shí)現(xiàn)了煤氣爐加料自動(dòng)化。 ? 洗氣塔的結(jié)構(gòu)如圖 6— 5所示，是用鋼板焊制而成的立式圓筒形設(shè)備，內(nèi)裝三段瓷質(zhì)規(guī)整填料。 ? 洗氣箱的結(jié)構(gòu)如圖 6— 4所示。 ? (二 )主要作用： ? 廢熱鍋爐的作用是回收吹風(fēng)氣和上吹煤氣中的熱量，副產(chǎn) ～ 。 ? 設(shè)計(jì)壓力： 。當(dāng)煤氣爐系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生爆炸時(shí)，若爆炸力超過(guò)液壓頂蓋壓力時(shí)，蓋子能自動(dòng)打開，迅速降低室內(nèi)壓力，起到防爆炸用。 ? （五）主要結(jié)構(gòu)： ? 目前本車間全部采用連續(xù)機(jī)械排渣的固定層煤氣爐。 ? （一）型號(hào)： J一 28型。 31 三化合成氨生產(chǎn)工培訓(xùn)資料 ? 八、煤氣爐系統(tǒng)的主要設(shè)備及技術(shù)參數(shù) ? 我廠生產(chǎn)煤氣的主要設(shè)備是煤氣發(fā)生爐（ J28型），共有 14臺(tái)。調(diào)節(jié)煤氣中氮含量的方法是改變間歇法制氣上吹制氣階段的“加氮空氣”量，上吹加氮量應(yīng)服從于原料氣的氫氮比的要求，還應(yīng)根據(jù)燃料的性質(zhì)和燃料層的溫度來(lái)確定。各階段的時(shí)間分配原則為： ? 吹風(fēng)時(shí)間的長(zhǎng)短，以使燃料層具有較高溫度和煤氣爐有較大生產(chǎn)能力為原則。實(shí)際操作中，要根據(jù)投用燃料的特性，風(fēng)機(jī)能力的大小以及爐子負(fù)荷的輕重等因素綜合考慮，還要充分考慮投爐燃料的粒度和煤氣爐的高徑比，通常燃料層的高度應(yīng)維持在能適應(yīng)吹風(fēng)階段較高風(fēng)速的要求為宜。 28 三化合成氨生產(chǎn)工培訓(xùn)資料 ? （四）燃料層高度：煤氣爐燃料層（即炭層）高度控制是否合理，對(duì)煤氣的產(chǎn)質(zhì)量均有較大的影響，一般是炭層高，氣化層相應(yīng)也厚，對(duì)制氣有利，富氧連續(xù)法制氣尤其如此。蒸汽用量過(guò)小，雖然增加了蒸汽與燃料層（主要是氣化層）的接觸時(shí)間，能獲得優(yōu)質(zhì)的煤氣，但產(chǎn)氣量減少，降低了煤氣爐的生產(chǎn)能力。但吹風(fēng)量若過(guò)大（富氧連續(xù)法制氣一般沒(méi)有這種可能），容易將小顆粒燃料（或型煤的帶粉）吹出爐外，增大燃料損耗，并且使燃料層表面發(fā)生吹翻甚至出現(xiàn)風(fēng)洞，使氣化條件嚴(yán)重惡化。上氣道溫度和爐條溫度都應(yīng)控制在 300℃以下比較適宜。而且爐溫高于投爐燃料的灰熔點(diǎn)時(shí)，將造成爐內(nèi)結(jié)大塊。操作溫度一般指氣化層溫度，簡(jiǎn)稱爐溫。 ? 但是起主要作用的還是反應(yīng)溫度。 24 三化合成氨生產(chǎn)工培訓(xùn)資料 ? 反應(yīng)速度： 碳與水蒸汽的反應(yīng)速度，主要取決于溫度和燃料的化學(xué)活性。 ? 當(dāng)溫度達(dá)到 900℃ 以上時(shí)，氣體中含有等量的一氧化碳和氫，其他組分很少。 在主還原層里，發(fā)生的主要反應(yīng)如下： ⑤、 C+2H2O(汽 ) ≒ CO2+ ⑥、 C+H2O(汽 ) ≒ CO+ 在主還原層中生成的二氧化碳，又在次還原層中被還原為一氧化碳： ⑦ CO2+C ≒ 2CO 當(dāng)溫度比較低時(shí)，還會(huì)發(fā)生生成甲烷的副反應(yīng)和一氧化碳被蒸汽轉(zhuǎn)化為氫的反應(yīng)： ⑧ C+2H2 ≒ CH4+ ⑨ CO+H2O(汽 ) ≒ CO2+H2+ 在實(shí)際的制氣階段系統(tǒng)應(yīng)形成有利于蒸汽分解和二氧化碳還原的條件，得到盡可能多的氫和一氧化碳。就是說(shuō)隨著溫度的提高反應(yīng)速度大幅 增加 。 在生產(chǎn)中解決這一矛盾的辦法是提高空氣的流速，減少氣體與碳層的接觸時(shí)間，使碳與氧的反應(yīng)生成的二氧化碳來(lái)不及進(jìn)行還原反應(yīng)就離開燃料層。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，幾乎全是生成物的反應(yīng)可看成是不可逆反應(yīng)。從上式可以看出，離開燃料層的氣體中二氧化碳含量愈多，一氧化碳含量愈少，放出的熱量就愈多。 19 三化合成氨生產(chǎn)工培訓(xùn)資料 ? 碳與氧的反應(yīng)原理 ? 以空氣為氣化劑時(shí)氧化層發(fā)生的主反應(yīng)為： ? ① C+O2=CO2＋ ② 2C+O2=2CO＋ ? ③ 2CO+O2=2CO2+ ④ CO2+C≒ ? 因?yàn)樘寂c氧在高溫條件下所發(fā)生的氧化反應(yīng)速度極快（屬于擴(kuò)散控制），所以氧化層的厚度比較薄，大約只有 110毫米左右。主要步驟如下：①、氣流中的活性物質(zhì)（比如氧氣、水蒸氣）向碳的表面擴(kuò)散②、活性物質(zhì)在碳的表面吸附（分子之間的