1、（冶金行業）再論煤氣爐穩優運行的五個重點20xx年xx月多年的企業咨詢豉問經驗.經過實戰驗證可以落地機行的卓越管理方案，值得您下載擁有再論煤氣爐穩優運行的五個重點周仕斌、王兆年、吳忠玲、田守國（沂源化肥廠）摘要：精加工使煤質又壹次提高，先抓穩定，從穩中尋求優化，找準癥結，全方位考慮，有創新才有新突破。本文在吸收了前人經驗的基礎上，結合我廠在生產實踐中的探索和造氣理論上的鉆研，以新的觀點再探討這幾個老問題。關鍵詞：原料煤精加工從穩中尋優科學管理1 加強原料煤入爐前管理是造氣水平提高的第壹步為了進壹步提高煤氣爐的生產能力，實現穩優運行，且達到高產、低耗、 優質之目的。 首先要提高煤的入廠質量和加工

2、篩選質量。 固定碳、化學活性、機械強度、熱穩定性、灰熔點等指標入廠前要嚴格把關，力求提高；揮發分、硫、矸石等雜質要力求降低。這倆大項供應、質檢等部門要作為工作的重中之重。揮發分、硫含量高的煤，其機械強度和熱穩定性都很低，產生的氣體中甲烷、硫化氫、焦油的含量都很高，特別是離煤的產地較遠的地區，更要采購優質煤（有的地區入廠煤的運費比煤的價格要高） 。煤的有效成分是其中所含的碳，固定碳含量有高有低， 如購進碳含量為 80% 的塊煤， 就比購進碳含量為 70%的塊煤少運來了 10% 的廢渣，運費自然也就降低了 10% 。倆種煤的差價已經被節約的運費所抵消，而且生產中多向爐內加入廢渣，消耗了爐內熱量，仍

3、要浪費動力排出，也縮短了設備使用壽命。氣化過程中采用劣質煤和優質煤的制氣效率是大不相同的，所以說采用劣質煤造氣， 只能是在就地取材的條件下應用。 入爐煤的分級按國標要求 （大塊 50-100mm 、中塊 25-50mm 、小塊 13-25mm ）執行，且要分類存放，分級消化利用。不分粒度大小混煤制氣的方法是不可取的，也 是造成爐況不穩和煤耗高的原因之壹。大小塊煤同時入爐，使爐內床 層阻力不均勻，造成火層分布不均勻，對煤氣爐的產氣量和氣體質量 都有較大影響。另外，入爐煤的粒度不統壹，其氣化速度也不壹致。 小塊煤已熔結成塊，而大塊煤仍沒有燃盡就被拉入灰層，有的被熔渣 所包裹，灰渣疤塊中包有可燃物也

4、和入爐煤粒度不均勻有關，不完全 是下吹風量過大所至。其次，不分粒度大小混燒的方法，仍會造成入 爐煤粒度變化頻繁，爐內工況也隨之波動。在其它工藝條件不變的條 件下，入爐煤粒度突然變大使爐內床層阻力突然變小， 空氣流速提高, 炭層蓄熱能力下降，火層上移，熱損失增大，上行溫度升高，這種狀 態下煤氣爐的產量和質量都下降了，而煤耗升高了；反之煤粒度突然 變小，床層阻力突然升高，爐溫難提，氣化強度隨之變小，仍易造成 局部吹翻，使氣化條件被破壞。如此反復，使工藝指標無法找出最佳 點。煤氣爐無法實現滿負荷、長周期穩定運行，工藝只能隨煤質變化 而調整，最終帶來的是生產的波動和煤耗的升高。煤場管理要以服務 于造氣

5、生產為宗旨，首先嚴把白煤的入廠質量關，同時抓好加工和分 級，做到精加工、細篩選。壹定要把粒度、研石、煤粉等對爐況有影 響的不利因素在爐外消化。煤場管理責任重大，必須選派懂造氣工藝 又有高度責任心的人負責管理。入爐煤分級利用是造氣技術發展的新 趨勢，且已有部分廠家率先應用，節能效果十分顯著，具具體實施辦 法是，將入爐煤分級篩選，分級存放，然后將煤氣爐單爐作適應于壹 種粒度的相應改造，如爐算、破渣條、防流圈等，這樣單爐專門消化壹種粒度的煤，工藝條件根據單爐原料粒度作相應調整，做到了入爐原料粒度統壹，而且穩定。這樣氣化速度統壹，工藝條件容易確定，操作控制和管理的難度都變小了，有利于爐內工況的穩定和煤

6、耗的降低，從而使造氣水平得到進壹步提高。2 選擇合理的炭層高度且控制其穩定，從穩定中尋求優化煤氣爐運行的穩定和否，直接影響合成氨系統生產的穩定和成本的高低。而爐內的氣化條件，除受原料狀況的影響外，又取決于爐內的反應溫度、蓄熱條件、控制方法是否合理等。對煤氣爐的控制要以實現高限氣化溫度為目標，高溫氣化條件下爐內出現部分疤塊是難免的。在這種氣化條件下，就要求應用的爐箅除了有科學合理的布風功能外，仍要有較強的破渣排灰能力，以利于氣化反應在煤的極限溫度下甚至局部已超過煤的熔點的氣化條件下進行。應用高效爐箅也是當前造氣節能的壹項有效措施。 在適宜的、 穩定的入爐蒸汽用量的前提下，必須保證每壹個循環都要有

7、足夠的、穩定的吹風率。實現煤氣爐氣化層溫度和其它各項工藝條件的穩定，必須從選擇合理的和控制穩定的炭層高度入手。實現了炭層高度穩定， “四穩操作法”中的其它三項才有可能實現穩定。同壹型號的煤氣爐，炭層高度也不應統壹數值，因為各個廠家在設備配置、流程特點、原料特性等方面都有不同的之處，根本無法統壹高度，各自應當根據本廠實際情況進行選擇。首先選擇合理的高度且嚴格控制其穩定才能進壹步對其它各項工藝進行優化控制。 煤氣爐優化控制的主題是求得壹個有利于蒸汽分解和 co2仍原的氣化條件，而形成這壹條件：壹是要有高爐溫，二是要擴大氣化反應面積，三是要控制合理的火層位置。要使火層向炭層下部集中, 要控制低爐面溫

8、度，使熱量集中在氣化層，從而氣化層增厚，熱損失 少，氣化強度高，這才是擴大了有效的氣化反應面積。若探火時出現 火層較厚，但火棍上顯示的火層呈竹節狀，這屬于火層被拉長拉散， 熱量不集中，火層雖厚但氣化效率差。實際生產中，且不是提高了炭 層高度氣化層厚度就會增高，良好的蓄熱狀態且不是由于有較高的炭 層而形成，而是由于吹風效率高，火層位置控制合理，熱量集中而形 成。可是低炭層操作，炭層低到什么程度為合理，目前沒有準確界定, 實踐證明實行任何操作法都要有壹個合理的限度，不能走向極端，如 炭層控制過低，無法適應高負荷吹風，炭層內各層區無法均勻分布， 氣化強度也就無法提高。通過炭層的空速快、副反應減少，吹

9、風占用 的時間就短，可是要提高空速不能采用降低炭層的方法，應采用高效 鼓風機。風機性能的優劣直接影響煤氣爐的產量和質量，對煤耗的高 低也有很大影響，單爐發氣量的提高和風機性能的提高總是同步的。風機性能已經越來越受到化肥行業的重視。那么風機能力提高了，是 不是必須控制高炭層來適應高風量哪？壹般認為不控制高炭層，炭層 就會被吹翻，可是經過多年生產實踐證明，炭層吹翻不完全是炭層低 造成的，在爐內出現偏灰、掛爐，灰層過厚時炭層越高越容易吹翻， 這就證明適應高風量且不壹定要控制高炭層，關鍵是控制合理的灰層 厚度，從而控制氣化層始終穩定在炭層下部。床層內各層區分布處于 穩定狀態，而達到這樣狀態仍要求炭層高

10、度絕對穩定，入爐煤粒度要 均勻，煤粉要篩凈。在這種條件下控制中炭層或略低的炭層也能適合高風量操作。從之上分析見出，炭層高度的確定，必須依據本廠的風機能力、原料特點、流程特點以及生產負荷大小而定，且且首先要正確認識炭層高度和蓄熱能力的關系。炭層高度選定后，就成為造氣的壹項主要工藝指標，要力求穩定。采用人工加煤時，在每壹次加煤前必須量爐上空程，及時了解其變化情況及時調節，要制定定時下灰制度，且規定特殊情況下，必須增加下灰次數，保證爐內排灰通暢，穩定炭層是穩定爐況的先決條件，也是保證爐內物料平衡的重要環節。目前，有相當壹部分中小化肥廠都應用了雙密封的自動加焦機、布料筒固定了爐內炭層的高度，實現了不停

11、爐加煤，使固定層煤氣爐真正實現了炭層的固定，調節布料筒的長短就調節了炭層高度的高低，從而炭層高度控制和管理上的難度降低，有利于穩定爐況，提高發氣量和降低消耗。這種加煤機確實有較高的應用價值，值得推廣應用。3 穩定氣化層溫度控制合理的火層位置爐內反應溫度的高低是生產控制中的壹個主要方面，而爐內氣化層溫度受氣化層位置的影響很大。火層位置的調整，主要是靠調整灰層厚度和調節上下吹比例來完成的。上下吹比例分配的合理和否，直接影響爐內氣化條件，對產氣量和煤耗都有很大影響。回顧近20 年造氣技術的發展，上下吹分配比例的變化總是和造氣技術的進步和生產水平的提高保持同步。 70 年代絕大部分廠都有這樣壹條規程

12、“上吹蒸汽必須大于下吹蒸汽，否則就會造成結疤” ，在這種工藝條件下，沒有設燃燒室的煤氣爐，爐上溫度在500-600 ，當時的單爐發氣量壹般都在 4000m3/h 以下。 70 年代末南方部分廠家采用了上吹蒸汽急短，下吹蒸汽慢長的操作方法，在當時條件下效果較為顯著，這時上下吹比例已向多下吹方向發展。 80 年代初， 山東壽光化肥廠率先成功應用了多下吹制氣法， 下吹比例增加到了 45% ， 同時下吹蒸汽流量也比上吹蒸汽流量加大20%-30% 。這次工藝變化使造氣生產水平再壹次提高，且很快在全國產生了很大影響。當下分析當時的多下吹制氣能夠見出，其是在小爐型、小風機、煤質好、負荷輕的條件下實現的。從那

13、時起，造氣技術經過十幾年的發展，到今天又有許多新的突破，其中高強度吹風、低爐面溫度、薄灰層高爐下溫度、多下吹、短循環等操作方法在煤氣爐上的應用，使爐內氣化條件實現了高強度氣化，超穩定運行，使造氣技術水平又得到了很大的提高，單爐發氣量壹般在7000m3/h 之上。在這種工藝條件下，爐溫波動小，為了控制爐面溫度和火層位置，加大下吹蒸汽用量，不但不會降低蒸汽分解率，而且仍會提高蒸汽分解率。原來以為下吹蒸汽用量大會使蒸汽分解率降低的見法是針對當時大循環低負荷而言的。新的工藝條件下，由于爐溫波動小，下吹階段氣化層內有較高的溫度，下吹蒸汽入爐后經仍原層時已有部分蒸汽分解，未分解的蒸汽由于吸收了仍原層內的熱

14、量，溫度得到了提高，更加快了進入氧化層后的分解速度，所以在新的工藝條件下，下吹階段的蒸汽分解率不低于上吹階段。多下吹制氣，由于火層被控制在炭層下部， 熱損失少， 熱量集中， 火層增厚且溫度升高，床層內形成良好的蓄熱狀態，煤在高溫條件下氣化反應速度加快，氣化強度提高， 返焦率降低。 可是任何操作控制手段都要嚴格把握尺度，不能走向極端，絕不能使火層嚴重下移。在確定爐下工藝時，要綜合考慮以下幾個方面：a)單爐生產負荷的輕重；b)爐算的布風性能和 破渣排灰能力及爐箅的材質； c) 風機性能； d ) 原料的狀況和特性等。總之，要切合本廠實際，如單爐頂機臺數多，須進壹步提高單爐發氣量，應采用薄灰層高爐下

15、溫度的操作法；負荷較輕無須強化生產時，爐下溫度就不須控制過高，爐下溫度過高縮短爐底設備的使用壽命，下行氣體溫度過高同樣也增加了熱損失。據了解，個別廠控制火層嚴重下移，無灰層運行，爐箅上部燒熔變形，下部斷裂，壹臺爐箅壽命不足半年，煤氣爐變成了煉鋼爐，所以說高爐下溫度只是壹個相對的概念。合理的多下吹制氣是節煤的措施，在多下吹條件下，爐上溫度得到了有效控制，使之漲幅慢，從而延長了加煤周期，煤在爐內停留時間延長，得到了充分氣化，返焦率降低，顯熱損失和潛熱損失都減少了，因此使煤耗得以降低。提高爐下溫度就必須控制薄灰層，工藝確定后爐下溫度必須控制穩定，否則氣化層隨灰層的厚薄而上下移動，氣化條件也隨之變化。

16、另外，多下吹制氣不能控制灰層過厚，否則就會造成氣化層內局部或大面積熔結，使爐況惡化。總之，上下吹比例的分配主要以將火層控制在所要求的位置為出發點。要以實現低爐面溫度和薄灰層條件下的高爐下溫度為調整的目標，也就說明控制火層位置的主要手段是調整上下吹比例。4 吹風時間和煤氣爐的負荷人們習慣將吹風時間的長短稱為負荷的大小，實際上煤氣爐氣化強度的輕重雖然和吹風時間的長短有直接的關系，可是煤氣爐氣化強度的高低和發氣量的大小，且不完全取決于吹風時間的長短。煤氣爐的負荷是壹個系統性的且多處關聯的問題，如火層位置選擇不合理，火層上移，床層內的蓄熱條件就差，熱損失大。此條件下吹風時間較長， 因爐內蓄熱條件差，吹

17、風氣帶走熱量多，單爐產量且不高；相反，如按新的造氣操作法，采用薄灰層操作，由于爐內形成了良好的蓄熱條件，在同樣吹風時間的條件下，單爐的產氣量和氣質都明顯提高。另壹個方面是吹風絕對不能過量，過量吹風不但不能提高爐溫，相反降低了氣化層溫度，因氣化層溫度的升高受白煤熔點的限制，溫度達到熔點后吹風延長爐溫也不會再升高，在此條件下，由于過量空氣從氣化層通過，帶走了部分熱量，同時使火層上移，上氣道溫度升高，上火掛爐現象也由此而產生。壹個循環中吹風過量的越多，爐溫的波動也就越大，波動的上限不變而下限越低。據了解，當下仍是有壹部分廠在犯此錯誤，在這種條件下，蒸汽分解率低，特別是下吹末期蒸汽基本上不分解，通入的

18、蒸汽只是在降爐面溫度。在這種條件下灰渣可燃物含量且不高，所以說單就灰渣可燃物含量高低論煤的利用率是片面的。過量吹風只能造成顯熱損失，造成熱量的利用率低。過量吹風使爐內的熱量在放熱階段造成了大量浪費，爐況控制難度加大，煤耗升高，發氣量降低。 “強風短吹”自提出這個操作方法經過了多年造氣實踐的驗證，不但沒有被搏倒，而且得到了進壹步發展。近幾年的趨勢是風機性能不斷提高，風機的風壓、風速仍須要求進壹步提高。風量由18000-24000-30000-36000-42000m3/h等， 逐步升級， 特別是應用了雙密封式加煤機的企業，要求配置風機時，比人工加煤時要增加3000m3/h 來克服滿料操作所增加的

19、阻力。選擇高性能風機，必須配用布風合理的爐箅，根據風機性能、原料狀況、加煤方式等條件，應用專用爐箅是目前造氣技術發展的走向之壹，應用高效風機和專用爐箅是有效的節能措施。綜上分析見出，提高煤氣爐生產能力，首先要處理好吹風效率、床層蓄熱條件以及熱效率的關系。要控制好爐內的熱量平衡和物料平衡， 解決好吹風和制氣、 上吹和下吹的矛盾，根據具體情況綜合量化分析， 從而找準工藝條件的最佳點。 這就見出，單增加吹風時間是不會提高發氣量的，吹風時間代表不了負荷輕重。強風才能提高吹風效率，薄灰層、多下吹、低爐面溫度才能提高床層的蓄熱能力。倆者具備再加上精心、合理的控制才能提高煤氣爐的生產負荷。5 科學嚴細的管理

20、科學嚴細的管理是煤氣爐高產、低耗、穩優運行的保障。造氣管理因其生產特點的不同，和其它工序相比具有較強的特殊性，造氣管理必須以先進的工藝技術為先導。 “三分技術七分管理”的講法在這里行不通，決定造氣水平的條件，首先是工藝是否先進合理。在同樣設備狀況的條件下，工藝技術水平的高低、操作方法先進程度決定了生產水平的高低，如工藝不合理、不科學，再會管理也不會使生產水平提高。這就說造氣生產水平進步首先要提高工藝水平，要科技在先管理緊跟。有的廠對造氣設備更新改造后，生產水平不見提高，這就說明設備改造后，沒能及時搞工藝改進，所以投資沒能換來效益。管理者對工藝形成的機理要完全理解， 壹切從實際出發， 對本廠的設

21、備狀況，原料特及變化情況了如指掌，對人員技能、精神狀態等方面，要始終貫穿于大腦中。這樣管理者所掌握的技術才能運用自如，管理才不會 生硬。同時要求管理者必須在業務技能方面超過操作者，要有很強的 觀察事物的能力，關鍵的壹點是要有超前的預見能力，才能根據運行 情況超前調節，才能避免工藝事故的發生和擴大。掌握了這壹點才能 在管理上占主動。另外仍要對造氣技術要不斷有新的見解和新的改 進。總起來講就是管理者必須要自身過硬，這樣才能在職工中樹立起 較高的威望，職工才能對其信任。造氣工藝選擇和管理是壹項復雜的 系統工程，在工藝選擇上必須符合自然科學規律，以數據說話，不能 存在不符合反應機理的空想和盲動。工藝指標的形成要經過實踐和摸 索，要從細量化，善于總結，掌握的尺碼要精確，少壹點達不到要求。 所以說造氣工藝是多處關聯的，相互影響，又是相互制約的，對待每 壹個問題都不能孤立見待，要摸準規律，貴在準確，貴在超前。工藝 確定后在執行上要有嚴細的制度約束和嚴格的考核落實。對循環時間 和各階段時間分配、蒸汽用量、上下吹手輪、加氮空氣流量、風壓等 指標，都要鎖定、管死，做到各班組統壹操作，這樣才能見出哪壹個 人操作技能差，便于及時發現問題和解決問題，這樣才能找準進壹步 調優的突破口，才能促進工藝水平和控制技術進壹步提高。凡是造氣 水平高、消耗低、效益好的企業都是走的這條正規