4款明星品牌气化炉应用项目和常见故障

德士古气化设备长期运行在较为恶劣的环境中，容易发生各类故 障，特别是一些重要部件，价格非常昂贵，而且可能还没有实现国产化，一旦发生故障极易对企业生产成本造成重大损失，所以加强设备的 日常检测、维护保养具有重要意义。

1990年兖矿鲁南化肥厂在国内第一个引进美国德士古水煤浆加压气化技术的基础上，经过消化、吸收和创新，于2002年新上第三台气化炉，该装置完全立足于国内，国产化率达到100%。

德士古烧嘴属于易损件，其使用寿命短一直是制约气化炉长周期运行的难题，烧嘴到使用后期存在煤浆喷头磨损大，雾化效果差，容易造成煤浆偏流现象。每次更换烧嘴时也将损失一定量煤浆与合成气。

鲁南化肥厂的烧嘴最长运行151天，到后期也是提心吊胆！鲁南的烧嘴包括耐火砖运行周期都比较长，原因有很多但不能不提及的是鲁南的气化炉操作压力只有2.7MPa，而且鲁南的煤种掺烧做的是比较好的，运行周期很大程度上也取决于煤种。要最大限度地提高烧嘴的运行周期需要注意如下几点：

a、煤质和煤浆质量是影响烧嘴寿命的主要因素，煤的灰熔点尽量不要超过1300℃，煤浆浓度控制在55-56%较为合适。

b、尽可能将气化温度控制在较低的范围，能够有效提高其运行周期，一般情况下应该控制在1350℃以下。

c、在系统投煤量发生较大变化的情况下，要提前调整煤/氧比到合适的范围，坚决杜绝飞温。

此外，气化炉运行时应注意：a、严禁断冷却水；b、尽量减少开停车次数；c、尽量使用可磨指数大的煤；d、气化炉温度不要过高。这都有利于烧嘴的持续正常运行。

目前国内已引进几十套Shell煤气化的关键设备--气化炉，自2001年与湖北双环签订第一个技术许可合同以来，壳牌至今已在中国签订了20个合同，包含27台气化炉，分别应用于合成氨、甲醇、制氢、烯烃以及费托油品等的生产。

壳牌（shell）气化炉结构复杂、控制点多、操作难度大。其特点是干煤粉进料，用高压氮气气动输送入炉，对输煤粉系统的防爆要求严格；气化炉烧嘴为多喷嘴，有4个对称式布置，调节负荷比较灵活；壳牌（shell）炉为单系列配置，气化炉的长周期运行是整个装置运行的关键。因此，掌握气化炉的结构及特点，是实现整个装置长周期运行的重点。

a、气化炉内各测温点是了解气化炉是否正常运行的晴雨表，如有异常，要立即查找、分析原因，并及时处理，否则将会对气化炉造成重大损坏。

b、气化炉膜式壁及蒸发器循环锅炉水共有748条循环水回路。为平衡各个水路的流量，不致发生偏流，导致膜式壁及蒸发器的烧损，在各水路入口管都装有一个孔板，内径为5mm～15mm，在气化炉投用前，必须对各回路进行流量测试，保证水路畅通。如有堵塞，要及时进行处理，否则将导致气化炉损坏。

c、为了防止受热面管束内壁积灰，降低冷却效果，在气化炉共设计了58套振打渣灰装置，所有脉冲力传递的零部件都必须紧密接触，否则将导致严重磨损。

d、锅炉循环水流量有一个最低值，低于设定值时，将对气化炉造成损坏。因此，循环泵必须有1台备泵，在流量低于设定值时，备用泵必须能自动启动。

e、气化炉烧嘴的安装必须按要求进行，保证烧嘴的伸出位置和径向角度，否则将对气流状态及渣气分离产生重大影响。

f、气化炉在正常运行状态下，将产生膨胀，其顶部膨胀量最大，约为150mm。因此，与气化炉连接的所有设备、管线、仪表等必须能够保持自由膨胀，否则将对设备、管线、仪表等造成损坏或附加应力破坏。

g、气化炉内件在运行时，也将产生上下膨胀。因此，在内件与客体之间的滑道必须保持自由不能有卡死、焊死等现象，否则将导致内件的严重损坏变形。

h、在运行期间，要对“炉渣”外观、蒸汽产量等进行定期检查，从而判断原料配比是否合适及气化炉运行状况是否良好。

由华东理工大学、兖矿鲁南化肥厂、中国天辰化学工程公司共同开发。属气流床多烧嘴下行制气，气化炉内用耐火砖衬里。

在山东德州华鲁恒生化工股份有限公司建设1套气化压力为6.5MPa、处理煤750t/d的气化炉系统，于2005年6月正式投入运行，至今运转良好。在山东滕州兖矿国泰化工有限公司建设2套气化压力为4.0MPa、处理煤1150t/d的气化炉系统，于2005年7月21日一次投料成功，运行至今。

多喷嘴气化炉最易磨损的部位是在拱顶，在筑炉的时候注意耐火砖的排列，最好是将炉顶的耐火砖另做，做成有导流槽类，导引冲刷气流往相对方向，进行对流。这样可以减小冲刷力，也即是减小对炉顶的冲刷。加大烧嘴以上的空间，是可以避免拱顶耐火砖的磨损。

多喷嘴技术，在流场上和德士古是不一样的，属于对撞流流场，从理论上讲是比德士古流场先进的，因此要注意对多喷嘴气化炉拱顶的保护。

德国鲁奇煤和石油技术公司在1926年开发的一种加压移动床煤气化设备，特点是煤和气化剂（蒸汽和氧气）在炉中逆流接触，煤在炉中停留时间1～3h，压力2.0～3.0MPa。适宜于气化活性较高，块度3～30mm的褐煤、弱粘结性煤等。

新疆庆华集团年产55亿立方米煤制天然气项目、60万吨煤焦油加氢项目、合成氨项目、综合利用热电厂项目、粉煤灰制砖项目和年产200万吨粉煤灰制水泥项目和呼伦贝尔金新化工有限公司煤制气生产合成氨、尿素项目等均采用了鲁奇炉。

气化炉操作不正常时，应首先考虑气化炉的安全。煤气中的CO2和氧含量是重要的安全指标，CO2≥40 %、O2>0.4 %，应作气化炉停炉处理。

气化炉发生以下故障应考虑停车：

a、加煤系统故障，炉内严重缺煤；此时极容易烧透，氧气一旦穿入煤气中就会发生过氧爆炸。

b、长时间不能排灰，火层严重上移，气化炉出口温度超标。

c、炉内严重漏水，夹套耗水明显增大，煤气中CO2明显偏高。

d、搅拌器长时间停转，干馏层对气化反应产生明显的影响。

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