魯奇碎煤加壓氣化爐運行中的問題及防范措施探討

劉金國

（新疆維吾爾自治區伊寧市伊寧縣曲魯海鄉新疆慶華能源集團有限公司，新疆 伊犁州 835100）

魯奇碎煤加壓氣化爐運行中的問題及防范措施探討

劉金國

（新疆維吾爾自治區伊寧市伊寧縣曲魯海鄉新疆慶華能源集團有限公司，新疆 伊犁州 835100）

煤化工作為我國重要的能源生產行業，為我國經濟建設的發展提供了重要的能源供應。煤化工生產主要是以煤炭為原料，對其進行深加工進而獲取能源的一種化工生產方式。為了提高煤化工企業的生產效率，引進先進的生產設備是主要途徑之一，魯奇碎煤加壓氣化爐因為氣化強度高，灰渣殘炭少等優點而在我國的煤化工企業中得到了廣泛的應用。由于這種設備在我國使用的時間不長，所以在實際運行的過程中還存在很多的不足，需要逐漸地改進和完善，以發揮出更高的效能，為我國煤化工企業的發展創造更大的經濟效益。

魯奇爐；氣化；運行；問題；改善措施

隨著全球能源日益緊張的局面，對我國煤化工企業的生產產生了很大的挑戰，我國的煤炭儲量豐富，但是在油氣方面相對匱乏，所以加大對煤炭的開采和深加工成為提高油氣能源產量的重要途徑。魯奇爐碎煤加壓氣化爐作為煤化工企業生產的重要設備，對我國煤化工企業的發展起到了重要的推動作用。魯奇氣化爐經過德國魯奇工程公司的技術改進，在性能方面不斷地提升，從產氣量、運行性能、能耗以及排放物等方面不斷的改進。雖然魯奇爐具有諸多的優勢，但是很多技術優勢都是在國外有比較成功的應用案例，在我國有很多技術還無法解決，比如說因為煤種的原因會導致氣化爐腐蝕，由于排放的廢水成分比較復雜，難以達到工業排放標準，以及連續運行周期短、故障頻發等，都是現階段煤化工企業應用魯奇爐所面對的問題。所以在實際運行的過程中，還存在很多急待解決的問題，需要根據我國煤化工企業的實際生產狀況，不斷地改進和完善，從而有效地提高魯奇爐的運行效率，提高廢水處理工藝，確保魯奇爐氣化爐能夠長期穩定的運行。

1.魯奇碎煤加壓氣化爐運行中存在的問題

1.1煤種對魯奇氣化爐運行的影響

因為煤化工中主要的原料的就是煤炭，所以不同的煤種會產生不同的生產效率，對于魯奇氣化爐也同樣如此，由于煤種的原因不僅會對魯奇氣化爐產生腐蝕現象，而且會影響到魯奇氣化爐的連續穩定運行。煤種對魯奇氣化爐的影響因素主要包含灰熔點、揮發分、灰分、水分；固定碳以及粒度等幾個方面，灰熔點對氣化爐的內部作業溫度有很大的影響，作業溫度過高或者過低都不利于生產。如果煤種的灰熔點過高，而為了滿足生產需求就需要提高爐內的溫度，如果超過了魯奇氣化爐自身所能夠承受的極限時，不僅會損壞相關設備部件，縮短設備的使用壽命，嚴重的情況下還可能會引發安全事故，造成更大的經濟損失，而如果煤種的灰熔點較低，在溫度較低的運行狀態下，可能導致煤炭殘渣凝結在爐體內部，從而影響到氣化爐運行的穩定性。同樣，因為不同煤種的其他要素不同，對魯奇氣化爐的正常運行都會產生不同的影響。此外，如果使用的煤種中含有較高的鹵族元素或者堿金屬，在生產運行的過程中，所產生的物質就會對氣化爐產生腐蝕作用，由此而降低魯奇氣化爐的使用壽命，降低生產效率。

1.2魯奇氣化爐運行中的廢水處理問題

廢水處理是魯奇爐運行過程中面臨的重要問題，因為魯奇煤氣化技術屬于低溫中亞氣化工藝，所以在生產運行的過程中，在冷卻水和洗滌水中會含有大量的污染性物質。魯奇爐產生的廢水成分比較復雜，可生化性差，并且對著煤質的變化會對水質產生較大的波動，所以為廢水處理帶來了很大的難度。在生產廢水中，含有大量的油類、酚類以及烴類物質，會導致水質發生乳化現象，且在曝氣池表面會形成大量的泡沫，如果在大風天氣會隨風飄散，對周圍環境造成嚴重的污染。同時曝氣池中的充氧效率以及污泥的沉降性能都會降低，導致水質出現進一步惡化的現象。在氨氮濃度較高的情況下，污泥由于沉降指數增加而導致大量流失，從而為生化處理環節產生很大的影響。由于煤化工企業產生的廢水對環境有較大的危害，所以國家對煤化工企業生產排放的廢水有較高的標準，一定要達到相關標準才準予排放。而有些煤化工企業利用魯奇爐氣化技術，在廢水處理技術方面比較薄弱，所以在排放標準達不到國家標準的情況下，就會出現偷排的現象，不僅對環境造成嚴重的污染，同時也浪費了可回收利用的大量資源。

1.3魯奇氣化爐連續穩定運行存在的問題

魯奇氣化爐連續穩定運行是保障生產的重要性能指標，而在實際運行中有很多因素會對連續穩定運行有所影響。氣化爐爐篦失效是影響因素之一，通常情況下，氣化爐爐篦失效的表現形式有：出現細微的裂紋，裂紋表面光滑；出現粗大的裂紋，裂紋較大，爐篦變形扭曲，裂紋表面粗糙；爐篦被燒壞，表面有融化的現象。出現以上狀況的因素為灰層過薄，火層下移，爐篦材質無法承受高溫，必會發生故障。爐篦耐高溫的強度與其材料的高溫組織密切相關，如果氣化爐長時間、連續運轉，爐篦承受的高溫時間就會過長，材料強度會降低，進而發生變形，出現裂紋。裂紋在長時間的應力作用下，會不斷擴大，出現粗大的磨損口，最終導致爐篦失效，進而造成氣化劑的不均勻分布，影響氣化爐的正常運作。此外，還有氣化爐灰鎖上下閥軸填料失效以及煤鎖液壓閥門內漏也是影響連續穩定運行的重要因素。

2.改善魯奇碎煤加壓氣化爐運行狀態的措施

2.1對煤種的處理措施

為了保證魯奇氣化爐能夠安全穩定的運行，對于煤種的處理措施非常關鍵。首先，是對煤種的選擇，根據魯奇氣化爐的生產技術參數以及運行工況，選擇適宜的煤種，對其在灰熔點、揮發分、灰分、水分、固定碳以及粒度等方面進行嚴格的控制，確保能夠符合魯奇爐的運行方式，從源頭上進行控制。其次，如果煤種的選擇范圍較小，并且從經濟性等方面考慮沒有更好的選擇，則需要對煤種進行相應地處理，以確保能夠達到相對比較理想的狀態。對于使用的煤料進行預處理，并且進行化驗分類，根據其物理性能的不同而分類堆放；降低煤料的灰分，以減少運行成本；對于選用煤料的粒度進行合理的處理，控制在6mm～50mm的碎煤為宜。這些都是從適應魯奇爐的運行狀態而采取的措施，隨著技術的改進，還會有其他更好的方式。對于煤種對氣化爐腐蝕的現象，可以在爐內增加防腐蝕材料，以減少對爐體的腐蝕。

2.2魯奇氣化爐廢水處理措施

針對魯奇爐生產過程中產生的廢水處理問題，國外有比較成功的處理技術，但是在我國還不夠完善，所以還需要不斷地改進。目前的處理技術主要為預處理、生化處理以及深度處理，在預處理階段，通常采用隔油、氣浮，并且輔以混凝對油類物質進行清除，由于魯奇廢水自身的可生化性較低，所以在氣浮階段應該采用壓縮氮氣的方式，降低廢水被氧化的現象，為后續的生化處理提供有利的條件。在生化處理階段，主要是去除廢水中的氨、氮、烴類物質，一般會采用厭氧-好氧的方式，但是在實際處理的過程中，由于氨氮類物質較多，還可以通過加入一定量的鎂鹽和磷酸鹽形成磷酸氨鎂，不僅可以降低氨氮含量，同時還可以生成新的資源。在具體處理的過程中，可根據實際狀態采用不同的方法，以處理效果最大化為主要目標。在經過預處理和生化處理后，廢水中還含有無法降解和生化的有機物，需要經過混凝沉淀、物理吸附以及化學氧化等方法對廢水進一步處理，以達到規范的排放標準。隨著科學水平的提升，魯奇廢水的處理技術也不斷的提升，在處理廢水的同時，還達到了酚氨等物質回收的目的，可有效地降低成本，提高廢水處理效率。

2.3改善魯奇氣化爐連續穩定運行的措施

針對爐篦失效，可采取的改進措施有：提高爐篦的耐高溫強度和硬度，采用含碳量較高的復合材料作為爐篦材料，以此來提高爐篦的耐高溫時間，延長爐篦的使用壽命。還可對爐篦的結構進行優化，增加爐篦的耐磨條數量，延長爐篦的耐磨時間，降低爐篦的失效率。同時應嚴格控制爐篦的運作溫度，這是降低爐篦失效率最有效的方法。對于灰鎖上下閥軸填料失效應該嚴格把控填料的質量，提高潤滑油的閃點，保證供油管的暢通等措施。對于煤鎖液壓閥門內漏應該加強對煤鎖閥門密封性的質量檢驗，增加氣化爐煤鎖閥門的耐高溫和高壓時長，在煤鎖液壓閥門旁增加備用充氣管道等措施。

結語

煤化工生產企業為我國的經濟發展提供了重要的能源保障，為了滿足時代發展的需求提高企業生產效率，煤化工企業不斷地引進先進的生產設備，改進生產工藝。魯奇碎煤加壓氣化爐氧耗和蒸汽消耗低，單爐生產能力高，可靠性強，且能生產10%的甲烷氣，所以在我國的大型煤化工企業中得到了廣泛應用。因為魯奇氣化爐在國外的技術比較成熟，所以發揮的效率較高，但是引進我國之后，由于受到煤種以及相關的配套工藝限制，在運行的過程中還存在很多的問題，比如對爐體的腐蝕以及不能夠連續穩定運行等，都會對氣化爐的安全穩定運行產生一定的影響，所以需要根據我國現有的生產工藝狀況，不斷地進行技術改造，以提高確保魯奇碎煤加壓氣化爐能夠高效穩定地運行，為我國煤化工企業的可持續發展創造有利的條件。

［1］王海貝.影響魯奇氣化爐連續穩定運行的原因分析［J］.煤，2012，21（4）：63.

［2］李旦.魯奇氣化工藝特點及影響其運行的主要因素分析［J］.科技創新與應用，2013（25）：145.

［3］張成.煤質對魯奇氣化爐經濟運行的影響分析［J］.中國化工貿易，2013（5）：129.

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