造氣爐常見憋壓原因及處理

向 宏

（湖北新洋豐合成氨廠，湖北荊門 448150）

通則不痛，痛則不通，是千年中醫總結出的精髓，用在造氣爐上，也不為過。因為一旦系統阻力異常增大，吹風氣或煤氣無法正常排出爐外，造氣爐內壓力劇增，導致憋壓現象發生。如果不能及時正確處理憋壓難題，所造成的后果將是非常嚴重的。一方面，造氣爐內壓力異常增大，破壞了正常氣化平衡，壓力相對較低的蒸汽和吹風空氣無法進入氣化層參與氣化反應，導致造氣爐負荷逐漸變輕，爐況惡化，蒸汽分解率及半水煤氣質量明顯下降，產氣量銳減，給全廠生產造成巨大影響；另一方面，憋壓嚴重時，將導致下灰圓門憋開，蒸汽及煤氣甚至燃燒的煤棒和火焰劇烈噴出，既浪費蒸汽煤氣，污染環境，又嚴重威脅到爐底人員和設備的安全。若憋壓時間較長，部分煤氣可能在上吹加氮階段或者吹凈吹風階段自空氣總管倒入空氣風機，一旦達到半水煤氣爆炸極限（7%～72%），極可能造成空氣總管防爆板或者風機炸毀；若制氣時造氣爐憋壓而吹風時正常，煤氣將倒入潛熱燃燒爐，致爐溫大幅上漲。若吹風時憋壓，吹風回收氣減少，又會導致潛熱燃燒爐爐溫下降，這都將造成潛熱爐溫的波動，不利于潛熱生產的穩定。既然造氣爐憋壓有百害而無一益，那么，該如何醫好造氣爐憋壓病癥，保證造氣爐 “常通不痛”呢？下面就造氣生產中常見憋壓現象及預防處理措施作一些膚淺的探討，或許能給造氣同仁們一些幫助和啟發。

1 系統積灰嚴重堵塞設備管道致阻力增加憋壓

2009年6 月某造氣車間，因一單元總旋風除塵器內徑過小，氣流對襯板沖刷嚴重，致集塵器多處穿眼，需補焊。車間決定一星期內暫停該集塵器排灰，待灰滿后補焊，一星期后補焊合格繼續投運。兩個月后的9月，該集塵器又穿眼，車間再次推遲一個星期排灰，對該集塵器進行了全面補焊加固，后投運。但從此以后，該單元造氣爐出現憋壓現象，爐口及爐底泄漏嚴重，并導致下行煤氣管及吹風短管穿眼漏氣，車間對設備及工藝進行了多次整改和調整，仍效果不佳，造氣爐爐況不穩，產氣量急劇下降。

1.1 憋壓原因

2009年10月該廠停產大修，打開該單元總集塵器后顯熱回收器時，才發現顯熱回收器底部積灰嚴重，幾乎將去洗氣塔的煤氣管道堵了一半。究其原因，系總除塵器除灰效果差，以及兩次總集塵器推遲排灰致灰滿，煤氣將灰攜帶至顯熱回收器后沉淀堆積，煤氣通道變窄，單元煤氣無法正常輸出，導致造氣爐憋壓，爐況波動。

1.2 處理措施

用內徑更大的新總集塵器將舊集塵器更換，以利于旋風除塵，減輕氣流對器內襯板的沖刷，防止穿眼；掏凈顯熱回收器底部積灰，讓煤氣通道暢通。再次開車后該單元造氣爐憋壓現象消失，爐況恢復正常。

1.3 經驗總結

（1）科學設計。煤氣、吹風回收氣管道及閥門、造氣單爐旋風除塵器、單元總集塵器、吹風回收氣旋風除塵器、顯熱回收器、洗氣塔等設備，均應根據造氣爐產氣量大小科學設計配置；還要選擇適宜的爐箅，防止因中風過大造成炭層吹翻穿洞致上行煤氣帶出物增多，或因爐箅設計故障致下行煤氣帶出物增多，消除人為增加系統阻力因素，保證造氣爐運行時吹風回收氣和煤氣通道無阻，維持吹風和制氣時壓力正常。

（2）提高入爐煤質量。型煤較塊煤含粉率更高，機械強度差，破碎率高，尤其經過皮帶傳送和振動篩振動后，粉塵增加，導致入爐后上下行煤氣帶出物多，易堵塞設備、管道，增加系統阻力。因而型煤車間要保證煤棒的質量，同時在烘干窯排料口及振動篩、皮帶分煤處安裝布袋除塵吸口，盡量將入爐煤的含粉率降低，減少氣體帶出物。

（3）加強管理，及時排灰。造氣車間應制定嚴格的制度，加強對上下行集塵器、單元總集塵器、吹風回收集塵器排灰的管理。切實做到班班有人排灰，處處積灰排凈；大修時還要組織人員清理顯熱回收器、下行集塵器、煤氣管道、吹風回收氣管道內積灰，確保氣體通道暢通無阻。

2 造氣爐內炭層控制過高，工藝調整錯誤致憋壓

某合成氨造氣車間使用河北長佳自動加焦系統，爐內空程原來設置為1.5m，實際控制空程為1.35～1.4m；入爐風壓控制在24～28kPa，減壓后蒸汽總管壓力控制在0.25～0.30MPa，12臺造氣爐可滿足6臺M 壓縮機滿量生產。因部分爐經常出現爐中間吹翻穿洞現象，爐況易波動，且上行煤氣帶出物多，增加了原料消耗及排灰勞動強度。2012年4 月末，車間將空程設置更改為1.2m，實際控制空程為0.9～1.2m；入爐風壓降到22～25kPa，減壓后蒸汽總管壓力控制在0.15～0.18MPa。工藝調整后開14臺造氣爐仍無法供6臺M 壓縮機滿量生產；爐況波動加劇，灰渣質量差，返焦及生棒明顯增多；爐底蒸汽、煤氣、空氣泄漏嚴重，造氣爐呈現憋壓現象。

2.1 憋壓原因

病急亂投醫所致。造氣爐中間穿洞系所用爐箅吹風時中風過大引起，并非工藝有誤。單方面大幅提高炭層高度，降低入爐蒸汽和空氣壓力，既破壞了正常的氣化平衡，人為增加了爐內阻力，使蒸汽和空氣無法克服阻力進入氣化層參與氣化反應，又使炭層透氣性變差，進一步增加了爐內阻力，使氣化層變薄且嚴重下移，爐子上部負荷輕而下部負荷重，爐況惡化致產氣量銳減；蒸汽、煤氣、空氣被迫從壓力相對較低的爐底下灰圓門等處泄漏，導致憋壓現象的發生。

2.2 處理措施

換用布風更均勻的爐箅，恢復原有工藝后，造氣爐中間穿洞及憋壓現象消失，上下行煤氣帶出物均減少，恢復12爐6臺M 壓縮機滿量生產。

2.3 經驗總結

在造氣工藝條件允許范圍內，適當提高炭層高度，的確在一定程度上可以防止炭層吹翻穿洞，但出現吹翻穿洞現象時，有時并非因炭層過低引起。因此，我們在處理爐況時應根據具體情況具體對待，要科學分析，切忌盲目大范圍大幅度調整制氣工藝。造氣在選用爐箅時，應根據造氣爐型號及負荷、燃料性質、風機能力等全盤考慮，最好定制爐箅，保證入爐氣化劑能均勻分布，減少氣體帶出物，為造氣爐的高產低耗奠定基礎，也為防止造氣爐憋壓創造有利條件。

3 洗氣塔出口水封被堵致憋壓

2009年5月19日早班，某合成氨造氣車間二單元5＃～8＃爐共用的1＃空氣鼓風機進口突冒大量白煙，經確認非煤氣。檢查各造氣爐閥門均運行正常，蒸汽及空氣壓力正常，但四臺造氣爐爐溫明顯下降；爐條機在原基礎上減了150～200r／min后，灰渣質量仍每況愈下，部分爐出現生棒，造氣爐負荷顯著變輕；制氣時憋壓嚴重，下灰圓門處泄漏大量煙霧；吹風階段則有泄壓時的急促響聲，下灰圓門處泄漏消失；產氣量銳減，后工段減一臺M 壓縮機生產。

3.1 憋壓原因

經多方查找，發現二單元洗滌塔出口水封水流變得很小，才知道水封被堵，制氣時煤氣無法正常輸出，導致造氣爐憋壓（大修時檢查發現洗滌塔插入溢流水封彎管幾乎被污垢完全堵死）。上吹制氣時，蒸汽由加氮閥經空氣總管從鼓風機進口冒出；吹風階段，被憋在爐內的氣體經吹風氣回收管泄壓去潛熱；由于憋壓，蒸汽和空氣均無法正常進入爐內進行氣化反應，致使造氣爐負荷變輕，爐況惡化，產氣量下降。

3.2 處理措施

為避免全廠停車，采取下列措施：停6＃、7＃造氣爐，拆除洗滌塔水封上部盲板，關水封后用溢流水控制閥封死水封，5＃、8＃爐制氣改制惰，用惰性氣體置換二單元煤氣系統合格后停爐，再用污水封住顯熱回收器底部至洗滌塔煤氣管道，保持高水位，多余水由水封上部盲板排出；在水封下部清淤人孔盲板上焊接一帶法蘭短管，然后帶水在人孔盲板上開孔，開孔完畢上好控制閥門，在閥門后接一管道至污水主溝，然后開啟控制閥，同時上好水封上部盲板，排盡顯熱回收器底部污水，調節好入洗滌塔上水量，確保水封內污水自清淤盲板開孔處外接管道溢流正常，合格后開啟二單元爐，恢復生產，造氣爐憋壓現象消失；大修時恢復原洗滌塔水封污水溢流流程即可。

3.3 經驗總結

洗滌塔用循環污水質量不達標，所含懸浮物及總固體、氨氮超標，所形成的污垢在水封溢流水彎管外溢流槽沉淀堆積才導致水封被堵。因此，我們首先要保證循環污水質量合格，減少污垢沉淀；其次，應將洗滌塔溢流槽加大，防止污垢堵塞水封出水彎管；大修時應將沉淀槽內污垢清理干凈，必要時更換水封出水彎管；另外，還要加強巡回檢查，防止氣柜進口水封半水煤氣所帶冷凝水排泄不暢致形成液封，導致造氣各單元爐憋壓。

4 油壓系統故障致憋壓

4.1 油泵故障致憋壓

2012年7月11日，某合成氨造氣車間14＃造氣爐因憋壓致下灰圓門處突然間歇式噴火，大火將下灰油管及下灰閥檢、下行閥閥檢信號線燒毀，操作室顯示該單元油壓瞬間由5.5MPa降至0。

4.1.1 憋壓原因

經檢查發現該單元所用南油泵跳停后無法啟動，電工檢查系空開跳所致。當油泵跳停后，單元油壓短時間內降到零，閥門無法恢復到正常停車狀態，煙囪閥落下，當相鄰單元爐送吹風回收氣時吹風回收閥（座板閥）被抬起，吹風回收氣倒入爐內，導致該爐憋壓，下灰圓門處間歇式噴火。

4.1.2 處理措施

立即啟用該單元北油泵，油壓正常后閥門恢復到正常停車狀態，憋壓現象消失。通知儀表工更換被燒毀信號線、鉗工更換被燒毀油管后，該爐投運，電工檢查后更換南油泵空開。最好安裝油泵油壓聯鎖裝置，若一臺油泵跳停，另一臺油泵可迅速啟動，為單元提供穩定油壓，避免油泵掉壓致憋壓現象發生。

4.2 閥門故障致憋壓

2011年11月23日，某造氣車間二單元5＃造氣爐下吹時突現憋壓現象，煤氣自下灰圓門處泄漏，轉二次上吹時則有泄壓時的呼呼響聲，電腦顯示各處閥檢正常。

4.2.1 憋壓原因

經檢查發現下行煤氣閥閥桿與十字頭連接柄帽脫落，下吹階段油缸活塞桿與十字頭運行正常，因而閥檢正常，無報警聲光提醒。但因下行煤氣閥系閘板閥，柄帽脫落后閘板無法上提，下行煤氣不能正常輸出致憋壓現象出現。

4.2.2 處理措施

立即停爐，通知鉗工上好閥桿與十字頭連接柄帽后，該爐投運正常。

4.3 油缸故障致憋壓

2012年4月20日，某造氣車間一單元3＃爐上吹階段出現憋壓現象，電腦顯示上行煤氣閥閥檢不到位，且該爐上吹時該單元油壓波動較大。

4.3.1 憋壓原因

現場檢查發現上行閥落下不動作。手動戳電磁閥，電磁閥無堵塞卡死現象，油管振動較大但閥門仍不能動作，初步判斷是該閥門油缸密封件損壞。

4.3.2 處理措施

停爐，單爐油壓系統泄壓，更換上行閥門油缸后投運正常，該單元油壓不復波動。

4.4 電磁閥故障致憋壓

2012年6月15日，某造氣車間二單元8＃爐停爐準備插爐時發現煙囪閥不提，致造氣爐憋壓。

4.4.1 憋壓原因

手動戳電磁閥不動，懷疑電磁閥卡住致煙囪閥不提，或者因電磁閥感應線圈失效致電磁閥不換向。

4.4.2 處理措施

停爐后，立即松開爐頂探火孔圓門泄壓，但不可點火，防止燒壞上部自動加焦油管和信號線；關煙囪閥球閥，防止更換電磁閥后煙囪閥提起，空氣自探火孔進入爐內發生爆鳴；單爐油路系統泄壓，更換煙囪閥電磁閥；合格后開啟油路總閥，蓋好探火孔圓門，開煙囪閥球閥，閥門仍不提。再次關煙囪閥球閥，開探火孔，單爐油路系統泄壓，更換電磁閥感應線圈后，煙囪閥正常提起，憋壓現象消失。

4.5 經驗總結

油壓是閥門動作的動力源，因油位過低、油溫超高或超低、液壓油含水變質、油泵故障、油泵與電機聯軸器套子破裂、油管穿眼漏油、油缸脫落泄油等也是油泵掉壓的原因，經常導致單元油壓系統掉壓間接導致造氣爐憋壓。安全閥、煤氣總閥、上下行煤氣閥、吹風回收閥等因閘板脫落、十字頭連接油缸活塞桿或閥桿柄帽脫落、油缸活塞桿下部短接頭松動脫落等都會導致閥門不動作，直接導致造氣爐憋壓。電磁閥繼電器壞、感應線圈輸入電壓過低也是造成電磁閥不動作間接導致造氣爐憋壓的原因之一。因此，在日常生產中，我們既要加強巡回檢查，及時發現隱患，正確處理；又要搞好設備的維護保養工作，對設備的易損件做到定時更換；夏天做好設備的防暑降溫、冬天做好設備的防凍保溫工作，確保設備運行正常。

5 潛熱系統負壓過低致吹風時憋壓

2012年6月，某造氣車間14 臺φ2 650mm造氣爐，吹風階段均呈現憋壓現象，爐底氣體泄漏嚴重；灰渣質量變差，細灰多，夾返焦，疤塊少，有負荷變輕跡象；產氣量降低，氣質變差；檢查各閥門動作正常，風壓正常。5 月剛小修，吹風回收氣管道及旋風除塵器、燃燒爐前水封均無堵塞情況，燃燒爐內煙道及后面煙氣通道亦清理過。

5.1 憋壓原因

型煤車間利用潛熱煙氣烘干煤棒。因氣溫升高，型煤烘干窯內煤棒易烘干，入窯煙氣溫度相應控制較低。為降低煙氣溫度，在靜電除塵進口及烘干窯前引風機進口配了部分冷風，致使潛熱煙氣正常流通受阻。在靜電除塵潛熱煙氣進口管道測得煙氣壓力為－1 078～－1 568Pa（－110～－160mmH2O），遠低于正常時的－2 548～－2 744Pa（－260～－280mmH2O），且鍋筒下部排灰口不時有灰氣噴出，潛熱系統負壓明顯過低，甚至呈現微正壓狀態，造氣爐吹風時阻力過大，導致造氣爐吹風階段空氣無法順利進入氧化層進行氣化反應而從爐底泄漏致憋壓。

5.2 處理措施

關閉靜電除塵前冷風進口，適當調整烘干窯前引風機冷風進口開啟度，恢復靜電除塵前煙氣壓力到－2 548～－2 744Pa（－260～－280mmH2O）后，造氣爐吹風階段憋壓現象消失，爐況恢復正常。

6 結 語

導致造氣爐憋壓的原因很多。只有對設備進行科學的設計和規范的安裝、使用合理的制氣工藝、加強設備的維護保養工作及巡回檢查、對副業隊排灰進行嚴格監控和考核、設備檢修不留隱患，才能杜絕造氣爐系統阻力的非正常增加，有效防止憋壓事故的發生，保障造氣工段生產的安全平穩和高產低耗。