分析气化炉出口煤气温度高的原因

高亚虎

摘 要：气化炉在具体应用过程中经常会出现出口煤气温度过高现象，这会对气化炉的应用造成不良影响。气化炉在运行过程中出口煤气温度的改变能够直接反映气化炉的具体运行质量。在对气化炉进行应用时，导致气化炉出口煤气温度过高的原因有很多，下面，针对的气化炉出口煤气温度高的原因进行分析，采取相应措施进行预防，确保气化炉出口煤气温度正常，保证气化炉合理运行。

关键词：气化炉;煤气温度;原料煤;炉煤质量

1 导致气化炉出口煤气温度过高的原因

1.1 入炉煤水分发生改变

原料煤在堆放和运输期间遭受到降雨影响，这会导致入气炉中煤炭水源发生改变。此为，部分煤厂家在生产期间为了降低煤炭制备成本，以及减小传输期间煤尘遭受到的污染，会利用喷水方式进行降尘，若在喷水式未控制好洒水量，这会导致入炉煤的水分发生改变。被运输到炉内的煤炭吸收热煤气流热量，这会导致煤炭的温度不断升高，煤炭水分由于温度升高而发生汽化，这会吸收一定的热量，热煤气会被冷却到指定温度[1]。在入炉煤炭质量相同时，若入炉煤水分降低，此时，水分发生汽化而吸收的热量相应的也会减少，这会导致热煤气无法冷却到指定温度，气化炉出口煤气温度过高，无法满足作业需求。

1.2 加入气化炉内的煤量减少

在对气化炉进行应用时，加入到气化炉中的煤量如果减少，会导致气化炉内出现干燥情况，干馏层将会变薄，热煤气换热煤炭质量会降低，这会造成热煤无法被充分冷却，无法满足应用需求[2]。导致气化炉加煤量减少的原因有以下几种：①气化炉在运行过程中的符合加大，但是相关工作人员并未对加煤量进行调整;②入炉煤水分含量够高，或者煤粉量高，这会发生煤锁挂壁现象;③煤斗内没有煤碳量。

1.3 气化炉内形成了沟流

加入到气化炉内的煤炭的粒度大小不一，气化炉在运行期间，煤在气化炉内发生了偏析情况，或者因为炉内气体分布不均，以及炉内大渣块对气化剂的具体分布情况造成不良影响，导致气化炉内的某一位置中管道气化剂流量过大，这会导致该位置处内的气化反应和燃烧要比其他位置更快，进而会在气化炉内部形成沟流[3]。发生沟流区域，气化层和燃烧位置要比其他位置都更高，在气化炉的上部用于冷却热煤气量会减少，这一情况的发生会导致气化炉中的部分煤气并未得到合理冷却就进入到了气化炉上部，从而导致气化炉出口处的煤气温度过高，无法确保气化炉正常运行。

1.4 气化层温度过高

气化炉内氧化层温度如果过高，此时，形成的高温气体会向上，通过吸热反应会及干燥、干馏层后，无法高温气体冷却指定温度，这也就会导致气化炉出口煤气温度偏高。通过对大量的气化炉的应用进行分析可以发现，导致氧化层温度过高的原因就是未做氧气比调整，以及氧气比偏低。如果在对气化炉进行应用时，汽氧比过低，气化剂中含有的氧气量过高，气化炉内会燃烧大量的煤，这会导致煤燃烧过程中会释放出大量的热，这一情况的发生，会导致炉内热量出现较为严重的不平衡情况，大量的热都被煤气带出气化炉，此时，出口煤气的温度则处于较高状态。

1.5 灰尘厚度增加

灰层变厚灰导致气炉内的的氧化层不断向上移动，而且会使干馏层和干燥层变薄，这将会导致吸收上升煤气热量的煤炭量不断减少，因此，无法冷却煤气温度。与此同时，热煤气与煤炭接触时间短，热量未发生交换就经过了干燥层，这会导致气化炉煤气温度过高，会影响气化炉的运行效率。

1.6 仪表遭受到了破坏

仪表遭受破坏导致其性能无法得到发挥的情况在化工生产中时有发生，如果在对气化炉进行应用期间，发现气化炉出口温度偏高，要及时通知仪表维护人员，对采用的仪表的性能情况进行检查，作业人员进入到现场，要对采用的温度量仪表校对，确定出口煤气温度偏高是否是因为仪表出现故障造成的。

2 防范气化炉出口煤气温度过高的合理措施

2.1 控制原料煤的配比情况

某场在实际生产过程中采用的原料煤分别为四矿原料煤和财荣、塔拉迪、68团等煤矿，在生产作业对采用原料煤进行运输，为了确保对采用的煤合理运输，在生产过程中采用四矿和汽运煤均匀混合。在对原煤进行运输时，要从多个方面入手，对原煤材料进行保护，避免原煤性能遭受破坏，无法满足应用需求，导致气化炉出口煤气温度过高。

2.2 控制原料煤粒度

在对气化炉进行应用时，如果受外界因素影响，采用的原料煤粒度分布不均匀也会造成气化炉出口温度高，汽化剂很容易在粒度大的区域通过造成炉内偏烧导致气化炉出口温度高。从以往的经验来看，为了保证气化炉出口煤气温度处于在一个合理的范围内，要对采用固定原料煤的颗粒大小进行控制，一般来说，要将原煤粒度大小控制在8-100mm以内，这是一种相对理想的大小，可以保证原煤合理燃烧，不仅能够提高经济效益，而且也可以减少环境效益，最大程度减少煤燃烧对生态环境的破坏。

2.3 科学控制汽氧比

由于不同煤矿内的煤的灰熔点有很大差别，也正是因为如此，汽氧比很难单纯的根据单一原料煤进行确定。一般来说，在气化炉开始运行时将汽氧比控制在9-10之间，这一汽氧比适合该阶段煤燃烧，而在气化炉运行过程中将气氧比控制在7.5-8.5之间，在该气氧比条件下，能够保证气化正常排灰的状态床层不结渣，从而保证气化炉在运行过程中的合理性。

2.4 气化炉开车注意事项

在进行气化炉开车期间，完成气化炉加完煤作业后，作业人员要转动炉篦，从而将的生产作恶业中的煤粉排出，这样作业的目的只有以下两个点：①能够大幅度减少气化炉在运行期间，各种物质的带出;②大幅度降低床层阻力，确保气化炉正常开车。

此外，气化炉内蒸汽温度升高必须要彻底，若在汽化炉生产期间采用的煤水分含量高，此时，作业人員在实际作业期间，应适当的延长气化炉在运行期间的升温时间，避免由于空气点火不好，在空气运行时床层已出现偏烧现象或者局部结渣。

2.5 控制气化炉出口温度安全联锁保护装置

气化炉开车后工况稳定，指标正常后投用气化炉出口温度联锁保护装置（650℃），气化炉出口温度大于650℃后联锁停车，保护设备。气化炉出口温度大于500℃，中控人员及时对气化炉工况调整。

2.6 做好仪表控制

化工生产现场会应用到大量的仪表，作业人员要定期或不定期对仪表进行检查，对仪表的性能进行查看，尤其是要对采用的温度仪表进行检查，一旦发现仪表性能出现了问题，要及时对其进行维修，对于通过维修性能无法恢复的仪表，要对其进行更换，完成维修和更换后，要对仪表的性能进行再次检查，确保仪表性能良好，进而避免仪表存在问题，导致气化炉无法正常运行。

3 结语

气化炉运行过程中，导致出口煤气温度的偏高的原因有很多，煤气温度过高会对气化炉做运行的效益造成不良影响。在具体生产作业开展期间，要依据气化炉出口煤气温度的具体变化情况，以及入炉煤的具体质量分析报告，气化炉出口煤气成分的具体分析报告和气化炉的具体运行情况，进行综合分析，从而全面掌握造成气化炉煤气出口温度过高的原因，针对相应的原因，采取相应措施进行调整，从而确保气化炉稳定运行，提高经济效益。

参考文献：

[1]张启科，李增勃，郭彦新，李生鹏，吕君君，王武生.输运床粉煤气化中试装置断煤现象原因分析及预防措施[J].煤炭加工与综合利用，2020（05）：76-79.

[2]高明，付伟贤.煤气化技术的现状及发展趋势[J].化工管理，2020（15）：113-114.

[3]付彬，贾东升，肖巍巍.天津IGCC电站二段式气化炉炉温控制要点浅析[J].河南化工，2020，37（05）：43-45.