分析氣化爐出口煤氣溫度高的原因

高亞虎

摘 要：氣化爐在具體應用過程中經常會出現出口煤氣溫度過高現象，這會對氣化爐的應用造成不良影響。氣化爐在運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行質量。在對氣化爐進行應用時，導致氣化爐出口煤氣溫度過高的原因有很多，下面，針對的氣化爐出口煤氣溫度高的原因進行分析，采取相應措施進行預防，確保氣化爐出口煤氣溫度正常，保證氣化爐合理運行。

關鍵詞：氣化爐;煤氣溫度;原料煤;爐煤質量

1 導致氣化爐出口煤氣溫度過高的原因

1.1 入爐煤水分發生改變

原料煤在堆放和運輸期間遭受到降雨影響，這會導致入氣爐中煤炭水源發生改變。此為，部分煤廠家在生產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，會利用噴水方式進行降塵，若在噴水式未控制好灑水量，這會導致入爐煤的水分發生改變。被運輸到爐內的煤炭吸收熱煤氣流熱量，這會導致煤炭的溫度不斷升高，煤炭水分由于溫度升高而發生汽化，這會吸收一定的熱量，熱煤氣會被冷卻到指定溫度[1]。在入爐煤炭質量相同時，若入爐煤水分降低，此時，水分發生汽化而吸收的熱量相應的也會減少，這會導致熱煤氣無法冷卻到指定溫度，氣化爐出口煤氣溫度過高，無法滿足作業需求。

1.2 加入氣化爐內的煤量減少

在對氣化爐進行應用時，加入到氣化爐中的煤量如果減少，會導致氣化爐內出現干燥情況，干餾層將會變薄，熱煤氣換熱煤炭質量會降低，這會造成熱煤無法被充分冷卻，無法滿足應用需求[2]。導致氣化爐加煤量減少的原因有以下幾種：①氣化爐在運行過程中的符合加大，但是相關工作人員并未對加煤量進行調整;②入爐煤水分含量夠高，或者煤粉量高，這會發生煤鎖掛壁現象;③煤斗內沒有煤碳量。

1.3 氣化爐內形成了溝流

加入到氣化爐內的煤炭的粒度大小不一，氣化爐在運行期間，煤在氣化爐內發生了偏析情況，或者因為爐內氣體分布不均，以及爐內大渣塊對氣化劑的具體分布情況造成不良影響，導致氣化爐內的某一位置中管道氣化劑流量過大，這會導致該位置處內的氣化反應和燃燒要比其他位置更快，進而會在氣化爐內部形成溝流[3]。發生溝流區域，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減少，這一情況的發生會導致氣化爐中的部分煤氣并未得到合理冷卻就進入到了氣化爐上部，從而導致氣化爐出口處的煤氣溫度過高，無法確保氣化爐正常運行。

1.4 氣化層溫度過高

氣化爐內氧化層溫度如果過高，此時，形成的高溫氣體會向上，通過吸熱反應會及干燥、干餾層后，無法高溫氣體冷卻指定溫度，這也就會導致氣化爐出口煤氣溫度偏高。通過對大量的氣化爐的應用進行分析可以發現，導致氧化層溫度過高的原因就是未做氧氣比調整，以及氧氣比偏低。如果在對氣化爐進行應用時，汽氧比過低，氣化劑中含有的氧氣量過高，氣化爐內會燃燒大量的煤，這會導致煤燃燒過程中會釋放出大量的熱，這一情況的發生，會導致爐內熱量出現較為嚴重的不平衡情況，大量的熱都被煤氣帶出氣化爐，此時，出口煤氣的溫度則處于較高狀態。

1.5 灰塵厚度增加

灰層變厚灰導致氣爐內的的氧化層不斷向上移動，而且會使干餾層和干燥層變薄，這將會導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，熱煤氣與煤炭接觸時間短，熱量未發生交換就經過了干燥層，這會導致氣化爐煤氣溫度過高，會影響氣化爐的運行效率。

1.6 儀表遭受到了破壞

儀表遭受破壞導致其性能無法得到發揮的情況在化工生產中時有發生，如果在對氣化爐進行應用期間，發現氣化爐出口溫度偏高，要及時通知儀表維護人員，對采用的儀表的性能情況進行檢查，作業人員進入到現場，要對采用的溫度量儀表校對，確定出口煤氣溫度偏高是否是因為儀表出現故障造成的。

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

某場在實際生產過程中采用的原料煤分別為四礦原料煤和財榮、塔拉迪、68團等煤礦，在生產作業對采用原料煤進行運輸，為了確保對采用的煤合理運輸，在生產過程中采用四礦和汽運煤均勻混合。在對原煤進行運輸時，要從多個方面入手，對原煤材料進行保護，避免原煤性能遭受破壞，無法滿足應用需求，導致氣化爐出口煤氣溫度過高。

2.2 控制原料煤粒度

在對氣化爐進行應用時，如果受外界因素影響，采用的原料煤粒度分布不均勻也會造成氣化爐出口溫度高，汽化劑很容易在粒度大的區域通過造成爐內偏燒導致氣化爐出口溫度高。從以往的經驗來看，為了保證氣化爐出口煤氣溫度處于在一個合理的范圍內，要對采用固定原料煤的顆粒大小進行控制，一般來說，要將原煤粒度大小控制在8-100mm以內，這是一種相對理想的大小，可以保證原煤合理燃燒，不僅能夠提高經濟效益，而且也可以減少環境效益，最大程度減少煤燃燒對生態環境的破壞。

2.3 科學控制汽氧比

由于不同煤礦內的煤的灰熔點有很大差別，也正是因為如此，汽氧比很難單純的根據單一原料煤進行確定。一般來說，在氣化爐開始運行時將汽氧比控制在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床層不結渣，從而保證氣化爐在運行過程中的合理性。

2.4 氣化爐開車注意事項

在進行氣化爐開車期間，完成氣化爐加完煤作業后，作業人員要轉動爐篦，從而將的生產作惡業中的煤粉排出，這樣作業的目的只有以下兩個點：①能夠大幅度減少氣化爐在運行期間，各種物質的帶出;②大幅度降低床層阻力，確保氣化爐正常開車。

此外，氣化爐內蒸汽溫度升高必須要徹底，若在汽化爐生產期間采用的煤水分含量高，此時，作業人員在實際作業期間，應適當的延長氣化爐在運行期間的升溫時間，避免由于空氣點火不好，在空氣運行時床層已出現偏燒現象或者局部結渣。

2.5 控制氣化爐出口溫度安全聯鎖保護裝置

氣化爐開車后工況穩定，指標正常后投用氣化爐出口溫度聯鎖保護裝置（650℃），氣化爐出口溫度大于650℃后聯鎖停車，保護設備。氣化爐出口溫度大于500℃，中控人員及時對氣化爐工況調整。

2.6 做好儀表控制

化工生產現場會應用到大量的儀表，作業人員要定期或不定期對儀表進行檢查，對儀表的性能進行查看，尤其是要對采用的溫度儀表進行檢查，一旦發現儀表性能出現了問題，要及時對其進行維修，對于通過維修性能無法恢復的儀表，要對其進行更換，完成維修和更換后，要對儀表的性能進行再次檢查，確保儀表性能良好，進而避免儀表存在問題，導致氣化爐無法正常運行。

3 結語

氣化爐運行過程中，導致出口煤氣溫度的偏高的原因有很多，煤氣溫度過高會對氣化爐做運行的效益造成不良影響。在具體生產作業開展期間，要依據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量分析報告，氣化爐出口煤氣成分的具體分析報告和氣化爐的具體運行情況，進行綜合分析，從而全面掌握造成氣化爐煤氣出口溫度過高的原因，針對相應的原因，采取相應措施進行調整，從而確保氣化爐穩定運行，提高經濟效益。

參考文獻：

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

[2]高明，付偉賢.煤氣化技術的現狀及發展趨勢[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淺析[J].河南化工，2020，37（05）：43-45.