【正文】 ? 第一部分：爐型介紹： ? 第三代加壓氣化爐其型號為 MarkⅣ, 是目前世界上使用最廣泛的一種爐型。8M, 外徑 45M, 爐內(nèi)燃料堆放高度 4000毫米，爐體容積 119M3，爐體總重量 （其中包括內(nèi)件重量 40噸），操作重量 250噸，夾套寬度為 46毫米，總?cè)莘e為 13M3,氣化爐操作壓力為 3該爐生產(chǎn)能力高，爐內(nèi)設(shè)有攪伴裝置，可氣化除強黏結(jié)性煙煤外的大部分煤種。5 小時氣化爐用煤量，以緩沖煤鎖在間歇充、泄壓加煤過程中的氣化爐連續(xù)供煤。槳葉深入到煤層里的位置與煤的結(jié)焦性能有關(guān)，其位置深入到氣化爐的干餾層，以破除干餾層形成的焦快。槳葉和攪拌器，布煤器都為殼體結(jié)構(gòu)，外供鍋爐給水通過攪拌器，布煤器的空心軸內(nèi)中心管，首先進入攪拌器最下底的槳葉進行冷卻，然后再依次通過冷卻上槳葉布煤器，最后從套空氣軸與中心管間的空間返回夾套形成循環(huán)。因為攪拌槳葉處于高溫區(qū)工作，水的冷卻循環(huán)不正常將會使攪拌器及槳葉超溫燒壞造成漏水，從而造成氣化爐運行中斷。此外，不安裝布煤攪拌器，整個氣化爐上部傳動機構(gòu)取消，只保留煤鎖下料口到爐膛的儲煤空間，結(jié)構(gòu)簡單。最底層爐篦的下面設(shè)有三個灰刮刀安裝口，灰刮刀的數(shù)量由氣化原料煤的灰分含量來決定。支承爐篦的止推軸承上開有注油孔，由外部高壓注油泵通過油管注入止推軸承面進行潤滑，該潤滑油為耐高溫的過熱汽缸油爐篦的傳動采用變頻電機傳動。 ? 在該爐型中，煤鎖與灰鎖的上、下錐形閥都有了較大的改進，采用硬質(zhì)合金密封面，使煤，灰鎖的運行時間延長，故障率減少。 ? 二：加壓氣化爐及附屬設(shè)備構(gòu)造： ? 1：爐體： ? （ 1）筒體：加壓氣化爐的爐體不論 ? 何種爐型均是一個雙層筒體結(jié)構(gòu)的反 ? 應(yīng)器。6MPa, 溫度 260℃ ，內(nèi)筒體承受低 ? 壓，及氣化爐與煤氣通過爐內(nèi)料層的阻 ? 力，一般設(shè)計壓力為 0這種內(nèi)外筒結(jié)構(gòu)的 ? 目得在于盡管爐內(nèi)各層溫度高低不一， ? 但內(nèi)筒體由于有鍋爐水的冷卻，基本保 ? 持在鍋爐水在該操作壓力下的蒸發(fā)溫度， ? 不會因過熱而損壞。夾套蒸汽的分離也分為內(nèi)分離 ? 或外置汽包分離。在氣化自由膨脹指 1的煤 種時需要設(shè)攪拌器 以破除干餾層的焦塊。 ? ? ? （ 3）爐篦： ? 爐篦設(shè)在氣化爐的底部，它的主要作用： ? 第一、二支承爐內(nèi)燃料層，均勻地將氣化劑分布到氣化爐橫截面上，維持爐內(nèi)各層的移動，將氣化后的灰渣破碎后并排出，所以爐篦是保證氣化爐正常連續(xù)生產(chǎn)的重要裝置。寶 ? 塔形爐篦一般由四層依次重 ? 疊成梯形錐狀的爐篦塊及頂 ? 部風帽組成，共五層爐篦， ? 它們依次用螺栓固定在布氣 ? 塊上。一般爐篦總 neir ? 高度為 1爐篦是通過兩個對稱布置的小齒輪傳動帶動同一個大齒輪而轉(zhuǎn)動的，兩個小齒輪通過大軸與爐外的減速機連接，減速機有變頻電機帶動。 ? （ 2）克服灰刮刀將灰刮入下灰室的阻力。 ? （ 4）爐內(nèi)有結(jié)渣時破除大渣塊的儲備功率。 ? 根據(jù)經(jīng)驗，第三代￠ 3 ? 由于爐篦工作環(huán)境為高溫灰渣，所以爐篦的材質(zhì)一般選用耐磨、耐熱、耐灰渣腐蝕的鉻錳鑄鋼，在其表面堆焊有硬質(zhì)合金，并焊有一些硬質(zhì)合金耐磨條。刮刀安裝位置在鑄造時留好的三個位置。 ? 支撐爐篦的止推軸承形如圓盤，為滑動摩擦。 2：煤鎖 煤鎖是用于向氣化爐內(nèi)間歇加煤的壓力容器，它通過泄壓，充壓循環(huán)將存在常壓煤倉的原料煤加入高壓的氣化爐內(nèi)，以保證氣化爐的連續(xù)生產(chǎn)。 （ 2）煤鎖及煤鎖下閥，它將 煤鎖中的煤加入氣化爐中。 當圓筒被液壓放下時，圓 筒上的兩側(cè)孔正好對準溜 煤通過，煤就會通過上閥 上部的圓筒留入煤鎖。當 上閥向下打開時，圓筒與上閥 一同落入煤鎖，當煤加滿時圓 筒以外的煤鎖空間流不到煤，當上閥提起關(guān)閉時，圓筒內(nèi)煤留入煤鎖。其工作示意圖所示 ： ? 煤鎖上、下錐形閥的密封非常重要，一旦泄漏將會造成氣化爐運行中斷。 ? 煤鎖上閥由于操作溫度較低，一般采用硬質(zhì)合金和氟橡膠兩道密封。煤鎖在設(shè)計上還采用了自壓鎖緊形式，即在閥們關(guān)閉后，由于受氣化爐或煤鎖內(nèi)壓力的壓迫使閥頭受到向上力的作用，即便誤操作閥門也不會自行打開，從而避免高溫煤氣外漏，保證了氣化爐的安全運行。 ? 3：灰鎖 ? 灰鎖是將氣化爐爐篦排出的灰 ? 渣，通過升、降壓間歇操作排 ? 出爐外而保證氣化爐連續(xù)運轉(zhuǎn)?；益i結(jié)構(gòu) ? 如圖所示： ? 灰鎖上閥的結(jié)構(gòu)及材質(zhì)與煤鎖下閥相同，因其所處工作環(huán)境差，溫度高，灰渣摩損嚴重，為延長閥門使用壽命，在閥座上設(shè)有水夾套進行冷卻，還在閥座上設(shè)置了兩個蒸汽吹掃口，在閥門關(guān)閉前先用蒸汽吹掃密封面上的灰渣，從而保證了閥門的密封效果，延長了閥門的使用壽命。 ? 4：灰鎖膨脹冷卻器： ? 灰鎖膨脹冷卻器是第三代魯奇爐所專用的附屬設(shè)備。一方面使泄壓氣量大幅度減少，另一方面保護了泄壓閥門不被含有灰塵的灰鎖蒸汽沖刷磨損，從而延長閥門的使用壽命，提高氣化爐的運轉(zhuǎn)率。當灰鎖泄壓時，灰鎖 ? 灰蒸汽通過中心管進入膨脹冷卻器 ? 的水中，在此大部分灰塵被水洗滌 ? 沉降、蒸汽被冷凝，剩余的不凝氣 ? 通過上部的泄壓管線排至大氣 ?；益i膨脹冷卻器的結(jié)構(gòu)如上圖。這種結(jié)構(gòu)的主要問題是灰鎖氣的泄壓閥門與泄壓管線由于長期受蒸汽的沖刷，使用壽命較短，需頻繁更換泄壓閥門，從而影響氣化爐的正常運行。結(jié)構(gòu)如圖所示： 噴冷 ? 器為文丘里式噴冷器，內(nèi)徑為￠ 682 ? ㎜ 壁厚 40㎜ ，總高度為 6200㎜ 。 40 ′ ，長度 1280 ㎜ ，出口速度為 15 ～ 20m/s。粗煤氣中的重組分由于溫度的降低，由氣態(tài)冷凝下來。水平管內(nèi)設(shè)有往復運動的圓盤刮刀，其用于刮掉煤氣出口管內(nèi)積聚的焦油和煤塵。 ? ? 六：魯奇加壓氣化爐在中國的應(yīng)用及工藝特點 ? ? 魯奇加壓氣化爐在我國的應(yīng)用始于 20世紀 50年代，由原蘇聯(lián)轉(zhuǎn)口，主要用于氣化褐煤生產(chǎn)合成氨原料氣。以下介紹我國幾套大型氣化裝置。 ? 2：典型的無廢熱回收。 ? 4：灰鎖沒有設(shè)膨脹冷卻器，泄壓氣通過洗滌冷卻排至大氣。 ? 6：氣化爐夾套蒸汽設(shè)有汽包，自產(chǎn)蒸汽進入煤鎖 。8m 第三代魯奇加壓氣化爐，用于生產(chǎn)合成氨原料氣。 ? ，氣化有一定黏結(jié)性的貧痩煤。 ? 。 ? 3：甘肅蘭州煤氣化裝置 ? ? 蘭州煤氣廠氣化裝置于 20世紀 80年代末以貿(mào)易方式從原捷克斯洛伐克民主共和國引進，用于生產(chǎn)城市煤氣。7M （內(nèi)徑），屬于有廢熱回收的第二代魯氣加壓氣化，其氣化裝置工藝流程如圖所示： ? 其特點如下： ? 1：爐內(nèi)部設(shè)置了轉(zhuǎn)動的攪拌裝置和布煤器。 ? 2：爐篦由單層平型該為多層塔節(jié)型結(jié)構(gòu) 氣化劑通過爐篦之間的三個環(huán)形縫隙吹入爐內(nèi)，此結(jié)構(gòu)不但增大了氣化劑的吹入量，而且使氣化劑在爐內(nèi)均勻分布。 ? 4：爐內(nèi)取消了襯磚，提高了氣化爐的生產(chǎn)能力，也避免了由于在內(nèi)襯上掛渣給生產(chǎn)操作帶來的不利影響。 ? 4：河南省義馬氣化廠裝置 ? 義馬氣化廠裝置于 20世紀 90年代末從澳大利亞引進，用于生產(chǎn)城市煤氣并聯(lián)產(chǎn)甲醇。8M 兩臺氣化爐， Ⅱ 期建有￠ 3 ? 義馬廠裝置與天脊同為德國魯奇公司設(shè)計，工藝流程基本相同，魯奇公司在局部進行了改進，使設(shè)計更趨合理： ? 特點： ? 1：氣化爐的灰渣采用水力排渣法沖灰，操作環(huán)境優(yōu)于其他排渣方法。 ? 3：采用變頻電機驅(qū)動爐篦易于調(diào)節(jié)，減少了泄壓設(shè)備頻繁故障造成的停車。共有五臺￠ ，其中一臺由中國制造。 ? 2：煤鎖空后，在卸壓前先將煤鎖內(nèi)沖入中壓蒸汽，將煤鎖中的煤氣壓入氣化爐內(nèi)，所以不用考慮回收煤鎖氣。 固定碳含量低，采用固定床單位煤有效氣含量低、副產(chǎn)品產(chǎn)量高，煤耗相對比較高；采用氣流床氣化單位煤有效氣含量高，氣化產(chǎn)率較高。變化幅度比較大。 ? 熱穩(wěn)定性及機械強度較低，基本在固定床下限，床層阻力大，不易操作。 ? 可磨指數(shù)低。 ? ②熱穩(wěn)定性差，煤受熱粉碎較嚴重，床層阻力大，氣體帶出灰量較大，對系統(tǒng)帶來不利影響。 ? 特點 ： ? ①揮發(fā)性高采用固定床氣化技術(shù)副產(chǎn)品產(chǎn)量高（甲烷、油、焦油）， 煤耗高，單位煤產(chǎn)氣（合成氣）率低 ? ② 煤氣組成 粗煤氣組成 分析 原料 CO2 H2S CO H2 CH4 其它 天脊 義馬 慶華 30 ? ③ :主要工藝參數(shù)說明： ? 以下列出單臺氣化爐的主要工藝參數(shù)及其正常值或范圍，詳見 標。無煙煤和煙煤含水多在 5％以上。氣化用煤含水量越低越好，一般要求不超過 8 ％ . ? 煤中水分高，會增加氣化過程的熱損失，降低煤氣產(chǎn)率和氣化效率，使用消耗定額增加。 ? 2：揮發(fā)份： ? 固定床氣化制合成氣時揮發(fā)份含量以不超過 6％為宜。而其中的甲烷等不凝性氣體會增加壓縮工序的功耗。化學活性高有利于氣化過程，可以提高氣體質(zhì)量和增加氣化能力。氣化用煤灰分越低越好。 ? 5：固定碳： ? 是氣化燃料的有效成分，一般要求固定碳在 60％ . ? 6：硫分 ? 煤中的硫分為有機硫、單質(zhì)硫、硫化物和硫酸鹽四種形態(tài)。作為合成氣硫化物會引起后工序觸媒中毒，所以，要求煤中硫越低越好。熱穩(wěn)定性差的煤在氣化過程易破碎，使床層阻力增加，煤氣中帶出物增加。 ? 8：機械強度 ? 機械強度差的煤在運輸和破碎中易于生成碎屑。要求煤的抗碎強度 ≥ 65％ . ? 9：黏結(jié)性 ? 氣化對煤的黏結(jié)性很敏感。 ? 10：粒度 ? 入爐原料的粒度大小和粒度范圍對氣化爐的操作有很大影響。而大塊則相反。否則影響氣化爐的正常操作。 ? Ⅱ: 魯奇加壓氣化的工藝原理