分析氣化爐出口煤氣溫度高的原因

高亞虎

摘 要：氣化爐在具體應(yīng)用過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)出口煤氣溫度過高現(xiàn)象，這會(huì)對(duì)氣化爐的應(yīng)用造成不良影響。氣化爐在運(yùn)行過程中出口煤氣溫度的改變能夠直接反映氣化爐的具體運(yùn)行質(zhì)量。在對(duì)氣化爐進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，導(dǎo)致氣化爐出口煤氣溫度過高的原因有很多，下面，針對(duì)的氣化爐出口煤氣溫度高的原因進(jìn)行分析，采取相應(yīng)措施進(jìn)行預(yù)防，確保氣化爐出口煤氣溫度正常，保證氣化爐合理運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：氣化爐;煤氣溫度;原料煤;爐煤質(zhì)量

1 導(dǎo)致氣化爐出口煤氣溫度過高的原因

1.1 入爐煤水分發(fā)生改變

原料煤在堆放和運(yùn)輸期間遭受到降雨影響，這會(huì)導(dǎo)致入氣爐中煤炭水源發(fā)生改變。此為，部分煤廠家在生產(chǎn)期間為了降低煤炭制備成本，以及減小傳輸期間煤塵遭受到的污染，會(huì)利用噴水方式進(jìn)行降塵，若在噴水式未控制好灑水量，這會(huì)導(dǎo)致入爐煤的水分發(fā)生改變。被運(yùn)輸?shù)綘t內(nèi)的煤炭吸收熱煤氣流熱量，這會(huì)導(dǎo)致煤炭的溫度不斷升高，煤炭水分由于溫度升高而發(fā)生汽化，這會(huì)吸收一定的熱量，熱煤氣會(huì)被冷卻到指定溫度[1]。在入爐煤炭質(zhì)量相同時(shí)，若入爐煤水分降低，此時(shí)，水分發(fā)生汽化而吸收的熱量相應(yīng)的也會(huì)減少，這會(huì)導(dǎo)致熱煤氣無法冷卻到指定溫度，氣化爐出口煤氣溫度過高，無法滿足作業(yè)需求。

1.2 加入氣化爐內(nèi)的煤量減少

在對(duì)氣化爐進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，加入到氣化爐中的煤量如果減少，會(huì)導(dǎo)致氣化爐內(nèi)出現(xiàn)干燥情況，干餾層將會(huì)變薄，熱煤氣換熱煤炭質(zhì)量會(huì)降低，這會(huì)造成熱煤無法被充分冷卻，無法滿足應(yīng)用需求[2]。導(dǎo)致氣化爐加煤量減少的原因有以下幾種：①氣化爐在運(yùn)行過程中的符合加大，但是相關(guān)工作人員并未對(duì)加煤量進(jìn)行調(diào)整;②入爐煤水分含量夠高，或者煤粉量高，這會(huì)發(fā)生煤鎖掛壁現(xiàn)象;③煤斗內(nèi)沒有煤碳量。

1.3 氣化爐內(nèi)形成了溝流

加入到氣化爐內(nèi)的煤炭的粒度大小不一，氣化爐在運(yùn)行期間，煤在氣化爐內(nèi)發(fā)生了偏析情況，或者因?yàn)闋t內(nèi)氣體分布不均，以及爐內(nèi)大渣塊對(duì)氣化劑的具體分布情況造成不良影響，導(dǎo)致氣化爐內(nèi)的某一位置中管道氣化劑流量過大，這會(huì)導(dǎo)致該位置處內(nèi)的氣化反應(yīng)和燃燒要比其他位置更快，進(jìn)而會(huì)在氣化爐內(nèi)部形成溝流[3]。發(fā)生溝流區(qū)域，氣化層和燃燒位置要比其他位置都更高，在氣化爐的上部用于冷卻熱煤氣量會(huì)減少，這一情況的發(fā)生會(huì)導(dǎo)致氣化爐中的部分煤氣并未得到合理冷卻就進(jìn)入到了氣化爐上部，從而導(dǎo)致氣化爐出口處的煤氣溫度過高，無法確保氣化爐正常運(yùn)行。

1.4 氣化層溫度過高

氣化爐內(nèi)氧化層溫度如果過高，此時(shí)，形成的高溫氣體會(huì)向上，通過吸熱反應(yīng)會(huì)及干燥、干餾層后，無法高溫氣體冷卻指定溫度，這也就會(huì)導(dǎo)致氣化爐出口煤氣溫度偏高。通過對(duì)大量的氣化爐的應(yīng)用進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致氧化層溫度過高的原因就是未做氧氣比調(diào)整，以及氧氣比偏低。如果在對(duì)氣化爐進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，汽氧比過低，氣化劑中含有的氧氣量過高，氣化爐內(nèi)會(huì)燃燒大量的煤，這會(huì)導(dǎo)致煤燃燒過程中會(huì)釋放出大量的熱，這一情況的發(fā)生，會(huì)導(dǎo)致爐內(nèi)熱量出現(xiàn)較為嚴(yán)重的不平衡情況，大量的熱都被煤氣帶出氣化爐，此時(shí)，出口煤氣的溫度則處于較高狀態(tài)。

1.5 灰塵厚度增加

灰層變厚灰導(dǎo)致氣爐內(nèi)的的氧化層不斷向上移動(dòng)，而且會(huì)使干餾層和干燥層變薄，這將會(huì)導(dǎo)致吸收上升煤氣熱量的煤炭量不斷減少，因此，無法冷卻煤氣溫度。與此同時(shí)，熱煤氣與煤炭接觸時(shí)間短，熱量未發(fā)生交換就經(jīng)過了干燥層，這會(huì)導(dǎo)致氣化爐煤氣溫度過高，會(huì)影響氣化爐的運(yùn)行效率。

1.6 儀表遭受到了破壞

儀表遭受破壞導(dǎo)致其性能無法得到發(fā)揮的情況在化工生產(chǎn)中時(shí)有發(fā)生，如果在對(duì)氣化爐進(jìn)行應(yīng)用期間，發(fā)現(xiàn)氣化爐出口溫度偏高，要及時(shí)通知儀表維護(hù)人員，對(duì)采用的儀表的性能情況進(jìn)行檢查，作業(yè)人員進(jìn)入到現(xiàn)場(chǎng)，要對(duì)采用的溫度量?jī)x表校對(duì)，確定出口煤氣溫度偏高是否是因?yàn)閮x表出現(xiàn)故障造成的。

2 防范氣化爐出口煤氣溫度過高的合理措施

2.1 控制原料煤的配比情況

某場(chǎng)在實(shí)際生產(chǎn)過程中采用的原料煤分別為四礦原料煤和財(cái)榮、塔拉迪、68團(tuán)等煤礦，在生產(chǎn)作業(yè)對(duì)采用原料煤進(jìn)行運(yùn)輸，為了確保對(duì)采用的煤合理運(yùn)輸，在生產(chǎn)過程中采用四礦和汽運(yùn)煤均勻混合。在對(duì)原煤進(jìn)行運(yùn)輸時(shí)，要從多個(gè)方面入手，對(duì)原煤材料進(jìn)行保護(hù)，避免原煤性能遭受破壞，無法滿足應(yīng)用需求，導(dǎo)致氣化爐出口煤氣溫度過高。

2.2 控制原料煤粒度

在對(duì)氣化爐進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，如果受外界因素影響，采用的原料煤粒度分布不均勻也會(huì)造成氣化爐出口溫度高，汽化劑很容易在粒度大的區(qū)域通過造成爐內(nèi)偏燒導(dǎo)致氣化爐出口溫度高。從以往的經(jīng)驗(yàn)來看，為了保證氣化爐出口煤氣溫度處于在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，要對(duì)采用固定原料煤的顆粒大小進(jìn)行控制，一般來說，要將原煤粒度大小控制在8-100mm以內(nèi)，這是一種相對(duì)理想的大小，可以保證原煤合理燃燒，不僅能夠提高經(jīng)濟(jì)效益，而且也可以減少環(huán)境效益，最大程度減少煤燃燒對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。

2.3 科學(xué)控制汽氧比

由于不同煤礦內(nèi)的煤的灰熔點(diǎn)有很大差別，也正是因?yàn)槿绱耍醣群茈y單純的根據(jù)單一原料煤進(jìn)行確定。一般來說，在氣化爐開始運(yùn)行時(shí)將汽氧比控制在9-10之間，這一汽氧比適合該階段煤燃燒，而在氣化爐運(yùn)行過程中將氣氧比控制在7.5-8.5之間，在該氣氧比條件下，能夠保證氣化正常排灰的狀態(tài)床層不結(jié)渣，從而保證氣化爐在運(yùn)行過程中的合理性。

2.4 氣化爐開車注意事項(xiàng)

在進(jìn)行氣化爐開車期間，完成氣化爐加完煤作業(yè)后，作業(yè)人員要轉(zhuǎn)動(dòng)爐篦，從而將的生產(chǎn)作惡業(yè)中的煤粉排出，這樣作業(yè)的目的只有以下兩個(gè)點(diǎn)：①能夠大幅度減少氣化爐在運(yùn)行期間，各種物質(zhì)的帶出;②大幅度降低床層阻力，確保氣化爐正常開車。

此外，氣化爐內(nèi)蒸汽溫度升高必須要徹底，若在汽化爐生產(chǎn)期間采用的煤水分含量高，此時(shí)，作業(yè)人員在實(shí)際作業(yè)期間，應(yīng)適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)氣化爐在運(yùn)行期間的升溫時(shí)間，避免由于空氣點(diǎn)火不好，在空氣運(yùn)行時(shí)床層已出現(xiàn)偏燒現(xiàn)象或者局部結(jié)渣。

2.5 控制氣化爐出口溫度安全聯(lián)鎖保護(hù)裝置

氣化爐開車后工況穩(wěn)定，指標(biāo)正常后投用氣化爐出口溫度聯(lián)鎖保護(hù)裝置（650℃），氣化爐出口溫度大于650℃后聯(lián)鎖停車，保護(hù)設(shè)備。氣化爐出口溫度大于500℃，中控人員及時(shí)對(duì)氣化爐工況調(diào)整。

2.6 做好儀表控制

化工生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)會(huì)應(yīng)用到大量的儀表，作業(yè)人員要定期或不定期對(duì)儀表進(jìn)行檢查，對(duì)儀表的性能進(jìn)行查看，尤其是要對(duì)采用的溫度儀表進(jìn)行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)儀表性能出現(xiàn)了問題，要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行維修，對(duì)于通過維修性能無法恢復(fù)的儀表，要對(duì)其進(jìn)行更換，完成維修和更換后，要對(duì)儀表的性能進(jìn)行再次檢查，確保儀表性能良好，進(jìn)而避免儀表存在問題，導(dǎo)致氣化爐無法正常運(yùn)行。

3 結(jié)語(yǔ)

氣化爐運(yùn)行過程中，導(dǎo)致出口煤氣溫度的偏高的原因有很多，煤氣溫度過高會(huì)對(duì)氣化爐做運(yùn)行的效益造成不良影響。在具體生產(chǎn)作業(yè)開展期間，要依據(jù)氣化爐出口煤氣溫度的具體變化情況，以及入爐煤的具體質(zhì)量分析報(bào)告，氣化爐出口煤氣成分的具體分析報(bào)告和氣化爐的具體運(yùn)行情況，進(jìn)行綜合分析，從而全面掌握造成氣化爐煤氣出口溫度過高的原因，針對(duì)相應(yīng)的原因，采取相應(yīng)措施進(jìn)行調(diào)整，從而確保氣化爐穩(wěn)定運(yùn)行，提高經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]張啟科，李增勃，郭彥新，李生鵬，呂君君，王武生.輸運(yùn)床粉煤氣化中試裝置斷煤現(xiàn)象原因分析及預(yù)防措施[J].煤炭加工與綜合利用，2020（05）：76-79.

[2]高明，付偉賢.煤氣化技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].化工管理，2020（15）：113-114.

[3]付彬，賈東升，肖巍巍.天津IGCC電站二段式氣化爐爐溫控制要點(diǎn)淺析[J].河南化工，2020，37（05）：43-45.