鲁奇加压气化炉的运行与技术改造探讨
鲁奇加压气化炉是一种用于生产工业原料和能源的设备，它可以将固体燃料，如煤、
木材等，通过加压气化的方式转化为可燃气体，从而实现能源的高效利用。随着能源需求
的不断增加和环境保护意识的提高，对加压气化炉的运行和技术改造的探讨变得愈发重要。本文将从加压气化炉的基本原理、运行情况以及技术改造方面展开讨论。
一、加压气化炉的基本原理
鲁奇加压气化炉是一种通过给固体燃料施加高压，使其在高温下与氧气发生气化反应
的设备。其基本原理是将固体燃料加热至一定温度后，通过给予一定的高压使其与氧气发
生气化反应，生成可燃气体和灰渣。这种气化反应产生的可燃气体可以作为燃料供给燃烧
设备，从而实现能源的利用。
二、加压气化炉的运行情况
1. 原料选择：加压气化炉可以使用各种固体燃料，包括煤、木材、秸秆等。在实际
运行中，不同的原料会对气化反应的速度和产物的成分产生影响，因此在选择原料时需要
进行综合考虑。
2. 气化反应：气化反应是加压气化炉的核心部分，其速度和效果对设备的运行效率
和产物的质量有重要影响。在实际操作中，需要控制气化反应的温度、压力和气体流速等
参数，以保证气化反应的稳定和高效进行。
3. 清灰处理：加压气化炉在运行过程中会产生大量的灰渣，这些灰渣会对设备的正
常运行产生影响。需要定期进行清灰处理，确保设备的正常运行。
4. 安全管理：加压气化炉是一种高温高压设备，其运行安全至关重要。在运行中需
要加强对设备的监控和维护，确保设备的安全运行。
三、加压气化炉的技术改造
随着科技的进步和能源需求的变化，对加压气化炉的技术改造变得愈发重要。以下是
一些可能的技术改造方向：
1. 节能改造：通过提高设备的热效率和气化反应的效率，减少能源的消耗，从而实
现节能降耗。
2. 环保改造：通过改进气化反应的参数控制和气体净化系统，降低气化过程中产生
的有害气体排放，实现环保目标。
3. 自动化改造：通过引入自动控制系统，提高设备的稳定性和可靠性，减少人为操
作的误差，提高生产效率。
4. 多能互补改造：将加压气化炉与其他能源设备（如锅炉、发电机等）进行互补联动，提高系统的能源综合利用效率。
通过技术改造，可以提高加压气化炉的生产效率、优化能源利用、改造环境保护和安
全生产水平，提高设备的竞争力。
鲁奇加压气化炉的运行和技术改造是一个综合性、长期性的工作。通过对其基本原理
的深入了解和对运行情况的不断优化，以及对技术改造的持续进行，可以在实际生产中取
得良好的效果，为企业的可持续发展和社会的可持续发展作出贡献。
鲁奇加压气化炉的运行与技术改造 摘要：在煤化工行业的发展中，鲁奇加压气化炉是一个重要的工程，它也是煤化工行业发展的一个阶段性展示，我国使用鲁奇加压气化炉的数量越来越多，因此，就必须要提高鲁奇加压气化炉的技术手段，提高技术管理和建设能力。分析鲁奇加压气化炉的工作原理和工作过程性出现的主要问题，逐个突破，提高解决的效率，提高整体发展实力。 关键词：鲁奇加压气化炉;运行;技术改造; 引言 我国能源的特点是富煤、缺油、少气，但煤炭储量中高硫、高灰、高灰熔点的“三高”劣质煤比例较高。世界煤气化技术从诞生至今已有近80年，不仅改写了煤直接燃烧的历史，而且更加清洁环保，成为被广泛采用的清洁利用煤炭资源的重要途径和手段。当前较为流行的粉煤气化技术包括两大类别，即水煤浆煤气化技术与干粉煤气化技术。 1鲁奇气化用型煤的研发进展 针对适用于鲁奇气化粉煤成型的相关技术，诸多的学者与研究人员已经进行了大量的研究工作。其中以田亚鹏学者为首的团队通过义马长焰煤为基础原料，在添加经过改进的专业复合黏结剂后生产出了冷强度等各项指标性能十分优良的气化型煤。田斌、许德平等学者带领团队以亲水有机高分子原料为黏结剂成功制备气化用型煤，并且成功通过小型实验设备实现了鲁奇炉加压运行工况的模拟，并成功考察了型煤的气化以及渣块特征。曹敏等学者则通过开发新工艺以及新型黏结剂，成功以晋城无烟煤为基础原料制成高强防水气化型煤。王东升等学者也通过自主研发的复合添加剂成功通过新疆长焰煤制备出高强度型煤。并且通过实验表明了型煤具有十分理想的冷压强度、热强度和浸水强度。王峰带领的学者团队则成功的在添加膨润土、腐殖酸和小麦淀粉作为黏结剂后，采用伊犁长焰煤和
鲁奇加压气化炉的运行与技术改造探讨 鲁奇加压气化炉是目前常用的一种炉型，广泛应用于能源行业中，主要用于煤炭和其 他可燃性物质的气化转化为合成气。本文将对鲁奇加压气化炉的运行和技术改造进行探 讨。 1. 煤炭粒度要求：对于鲁奇加压气化炉来说，煤炭粒度是一个重要的运行参数。太 细的煤炭会导致气化效率降低，太粗的煤炭会导致气化速度过慢。在运行过程中应该控制 好煤炭的粒度，以保证气化效果。 2. 气化温度控制：气化温度是指鲁奇加压气化炉内部的温度。太低的温度会导致气 化反应不完全，气化产物质量下降；太高的温度会导致过烧现象，降低气化装置的寿命。 对于鲁奇加压气化炉的运行，应该控制好气化温度，以保证气化效果和气化装置的安全运行。 3. 炉内烟气循环与净化：鲁奇加压气化炉炉内烟气循环是指气化过程中烟气的循环 和净化处理。通过烟气循环，可以提高气体产率和气化效率；通过净化处理，可以降低废 气中的有害物质含量，减少环境污染。在运行过程中需要关注炉内烟气循环和净化措施， 以保证气化效果和环境安全。 1. 炉内温度控制系统改造：为了更好地控制气化温度，可以进行炉内温度控制系统 的改造。可以引入先进的自动控制技术，如PID控制算法和智能控制系统，实现对气化温 度的精确控制，提高气化效率和气化装置的安全性。 2. 煤粉喷射系统改造：煤粉喷射系统是鲁奇加压气化炉中的关键部件之一，对气化 效果有着重要影响。通过改进煤粉喷射系统的设计，如增加喷射口数量和改善喷射口结构，可以提高煤粉的喷射均匀性和混合效果，增加气化效率。 3. 烟气处理系统改造：为了更好地净化废气，可以进行鲁奇加压气化炉烟气处理系 统的改造。可以引入先进的废气净化技术，如脱硫、脱硝和除尘等技术，降低废气中有害 物质的排放量，减少环境污染。 4. 安全监控系统改造：为了提高鲁奇加压气化炉的安全性，可以进行安全监控系统 的改造。可以引入先进的监控设备和监控算法，实现对气化炉运行情况的实时监测和预警，及时发现并处理故障，确保气化装置的安全运行。 鲁奇加压气化炉的运行和技术改造是一个重要的课题，通过合理的运行和技术改造， 可以提高气化效率，降低能源消耗，减少环境污染，提高气化装置的安全性。希望本文的 探讨对于相关领域的研究和实践有所帮助。
鲁奇加压气化炉的运行与技术改进 摘要：随着我国市场经济体制的深入发展，能源利用方式也面临着新的改革， 不仅要满足市场需求，更要实现多样化创新以适应多方面需求。煤化工业在此基 础上得到了较快的发展，如合成氨、甲醇、煤制天然气、煤制油等产业，在不同 程度上提出了碎煤加压气化工艺的需求。鲁奇炉是在煤化工业中重要的设备，也 被看作是煤气化炉中的发生器。这种产自德国的工艺设备在世界范围内都得到了 广泛地应用，上世纪五十年代，我国根据生产需求引入了鲁奇工艺，同时也开始 了针对鲁奇工艺生产的探索和研究。基于此，本文主要对鲁奇加压气化炉的运行 与技术改进进行分析探讨。 关键词：鲁奇加压气化炉；运行；技术改进 1、前言 我国引入鲁奇工艺是在上世纪五十年代，第一代鲁奇炉从苏联引入之后在较 长的一段时间内没有进行技术改造方面的探索。这是因为建国初期的煤化工业几 乎都是有苏联技术援建的，以碎煤加压气化为主要技术，国内几乎没有相关的技 术人员。经过长期的研究，碎煤加压气化技术得到了大幅度创新，但在工艺运行 和技术改造方面都存在较大的空间。 2、鲁奇炉的设计结构和工艺原理 目前，我国鲁奇加压炉的改造方向，主要用于氨气和煤气的生产，应用于化 肥生产、城市煤气供应等方面。虽然不同的生产企业对气化炉的结构改造不同， 但在利用煤炭资源性质方面是相同，通过技术改造造成部件方面的差异，本文基 于化肥生产过程进行研究。 2.1鲁奇炉简介 鲁奇炉是德国鲁奇工程公司生产的煤气化装置，最早成形于十九世纪三十年代，鲁奇炉的是经过对多种煤炭资源测试试验后发明的煤气化装置。在最初采用 燃烧值较低的褐煤进行实验，并取得了成功，在十九世纪50年代到70年代，鲁 奇工程公司进行了一系列的改造，其中鲁奇Ⅳ型汽化炉的技术已经相当成熟，目 前在国内应用的鲁奇炉设备大多是这一型号。MARK-Ⅳ型中设置了炉箅，对气化 的强度提升高，残渣形成少，技术更加先进；MARK-Ⅳ型鲁奇炉结构其他主要部 件包括炉体、煤锁、膨胀冷凝器、洗涤冷却器等。 2.2MARK-Ⅳ炉体介绍 炉体是鲁奇炉中最主要的部分，也是主要的反应部分，炉体的功能是均匀布煤、布气、除去灰尘，并保障加入的气化剂成分与煤粉充分的混合基础，进而发 生物理升华反映，形成煤气。鲁奇炉的炉体构造有两层，作用各不相同，从技术 角度被称之为“双层水冷却夹套外壳”，其中外部的壳体用于承受高压，内层的夹 套用来承受蒸汽通过产生的汽化炉床形成的层压力。从现实利用角度来说，这一 部分是被技术改造的重点部分，不同的生产企业会根据夹套宽度和容积进行改造，用来调整外部压力和内部温度对炉体内气化反应的影响。 结合本文中研究的化肥企业而言，山西地区有很丰富的优质煤炭资源，但用 于化肥生产的煤炭煤质不需要过好的燃烧值，过高的煤炭质量反而会加大后期废 水的处理难度，通常煤质越好，里面掺杂的杂质就越多，有机废物就越南处理。 山西该化肥厂中的鲁奇炉炉体材质为WS2JE36型刚才，内部为HⅡ锅炉钢，主要 应对的技术参数是压力值。颅内的煤分布器一般为固定的波斯曼套筒装置，这是
鲁奇气化炉的改进技术及措施 【摘要】气化床层自上而下分干燥、干馏、还原、氧化和灰渣等层，产品煤气经热回收和除油，含有约10%～12%的甲烷和不饱和烃，适宜作城市煤气。粗煤气经烃类分离和蒸汽转化后可作合成气，但流程长，技术经济指标差，对低温焦油及含酚废水的处理难度较大，环保问题不易解决。鉴于此，本文主要探讨鲁奇气化炉的改进技术及措施。 【关键词】鲁奇气化炉；改进技术；处理 鲁奇碎煤加压气化技术是20世纪30年代由联邦德国鲁奇公司开发的，属第一代煤气化工艺，技术成熟可靠，是目前世界上建厂数量最多的煤气化技术。正在运行中的气化炉达数百台，主要用于生产城市煤气和合成原料气。德国Lurgi 加压气化炉压力2.5～4.0MPa，气化反应温度800～900℃，固态排渣，以小块煤（对入炉煤粒度要求是6mm以上，其中13mm以上占87%，6～13mm占13%）原料、蒸汽一氧连续送风制取中热值煤气。 1 鲁奇气化炉的技术特点 鲁奇炉的技术特点有以下几方面： （1）鲁奇碎煤气化技术系固定床气化，固态排渣，适宜弱黏结性碎煤（5～50mm）。 （2）生产能力大。自工业化以来，单炉生产能力持续增长。例如，1954年在南非沙索尔建立的10台内径为3.72m的气化炉，其产气能力为1.53×104m3/（h·台）；而1966年建设的3台，产气能力为2.36×104m3/（h·台）；到1977年所建的13台气化炉，平均产气能力则达2.8×10tms/（h·台）。这种持续增长，主要是靠操作的不断改进。 （3）气化炉结构复杂，炉内设有破黏和煤分布器、炉篦等转动设备，制造和维修费用大。 （4）入炉煤必须是块煤，原料来源受一定限制。 （5）出炉煤气中含焦油、酚等，污水处理和煤气净化工艺复杂、流程长、设备多，炉渣含碳5%左右。 通过扩大炉径和增设破黏装置后，提高了气化强度和煤种适应性。煤种涉及到次烟煤、褐煤、贫煤，用途为F～T合成、天然气、城市煤气、合成氨，气化能力8000～100000m3/h，气化炉内径最大5.0m，装置总规模1100～11600t/d。 与UGI炉相比，Lurgi炉有效地解决了UGI炉单炉产气能力小的问题。同时，
鲁奇气化工艺特点及影响其运行的主要因素分析 鲁奇加压气化是一项相对成熟的技术。在煤化工造气领域具有很多优势，但该项技术具有的缺点也是很明显的，文章通过介绍鲁奇工艺特点，分析了影响鲁奇气化工艺的各种关键因素，并针对这些因素的控制来提高鲁奇气化装置的优点。 标签：鲁奇气化炉；工艺特点；因素 前言 鲁奇加压气化工艺是煤和气化剂逆流接触的一种加压移动床煤气化工艺。由于其适应的煤种广、气化强度较大、气化效率高，技术成熟可靠，广泛应用于各个煤化工企业。但鲁奇气化工艺也有一定的缺点，如运行周期短，设备维修频繁等。如何在目前的工艺基础上对设备和工艺操作进行改进和优化，保证鲁奇气化炉进行长周期运行，已经成为鲁奇炉发展面临的一个重要因素。本文通过某煤化工企业实际生产中经济运行的实践，从气化用煤品质、生产工况控制等方面分析了影响气化炉稳定运行的因素。 1 鲁奇气化工艺主要特点 1.1 原料煤为块煤 鲁奇炉原料用煤一般采用5～50mm的块煤，并在煤的反应性、无粘结性、机械强度、灰熔融性等方面要求较高。因此适宜的煤种为褐煤、次烟煤、贫煤和无烟煤，同时由于其工艺特点对一些水分较高（20%～30%）和灰分较高（如30%）的劣质煤也适用。与气流床工艺相比，鲁奇炉采用碎煤为原料，入炉煤的前期处理较为简单。 1.2 氧耗相对较低 鲁奇气化工艺采用干法排灰，气化剂采用蒸汽和纯氧气，运行过程中为防止结渣汽氧比较高，这就降低了氧气的消耗，通常要比气流床氧节省30%，在空分制氧工艺方面可以节约投资。 1.3 煤气中CH4含量较高 气化产生的煤气中CH4含量较高，可以达到10%左右，因此该工艺适合于生产城市煤气和代用天然气（SNG），另外可通过加完转换工艺可将CH4转化为CO和H2后也可以用于生产液体燃料，比如甲醇石脑油和柴油。 1.4 粗煤气中H/CO为 2.0，在这种状况下不经变换或少量变换即可用于F-T 合成、甲醇合成、天然气合成等产品生产的原料气，对比其他气化技术减少了气
鲁奇炉运行周期及灰渣含碳量影响因素探讨 摘要：煤化工企业的经济效益受到气化炉运行的经济性和稳定性的影响，就目 前而言，有些公司鲁奇炉一直存在着灰渣含量高、气化效果差、运行时间短等问题。因此如何提高碳转化率，延长气化炉运行时间，减少气化炉耗能是十分重要的。此种做法有利于降低合成氨的成产成本，增强产品市场竞争力。 关键词：鲁奇炉、灰渣含碳量、影响因素 一、鲁奇气化工艺 鲁奇气化工艺是一种自热式的气化工艺，它采用逆流移动床气化工艺技术对 第三代鲁奇气化炉进行连续加压。鲁奇气化工艺以碎煤为原料,以氧气和蒸汽为气 化剂, 在一定的压力作用下, 均匀分布的气化剂与碎煤在气化炉内部逆流接触, 发生剧烈的化学反应，最终以粗煤气的形式从气化炉排出。排除的粗煤气温度高达 400 度, 经冷却洗涤后 ,脱出大部分油分, 送入处理设备，进行后续的深加工。此外，在气化炉外部必须使用水夹套止水；必须严格控制气化炉炉壁温度，必要时使用 中压蒸汽降温；必须以煤锁和灰锁作为煤和灰进出气化炉的通道。 二、影响稳定运行的因素 1、煤质对气化炉的影响。煤质对气化炉的影响主要体现在灰熔点、机械强度、灰份、煤的变质程度等四大方面。灰熔点的高低直接影响到气化炉能否正常运行, 灰熔点越高 , 所需的汽氧比就越低 , 蒸汽消耗就越低 , 成本也就越低。标准的燃烧 层温度不得大于煤质灰熔点 , 而且还要控制在煤的软化温度以上；机械强度的大 小关系到气化炉能否稳定运行，倘若煤的机械强度过低 , 在气化炉内就会极易被 粉碎 , 从而使得床层阻力增大，出现气化炉排出物增多、气化炉偏烧等问题 , 严重时可导致气化炉安全事故的产生；灰份顾名思义，指的就是煤燃烧完后剩余的物 质 , 灰份的含量与气化能力成反比关系 , 灰锁的操作次数与气化炉的稳定性也是如此；煤的变质程度与挥发粉的含量有密切联系 , 变质越严重的煤所含有的挥发分 越多 , 因此在实际操作过程中 , 多选用挥发分产率指标低的无烟煤。 2、系统密封对系统稳定运行的影响。当前,我国大部分气化炉的操作压力范 围为 2.85 MPa -4.OMPa, 系统密封的程度 , 严重影响到气化炉的运行周期。系统密 封多采用填料密封与金属硬密封两种方式。选用填料密封需要用到煤灰锁控制阀、炉蓖等装置 , 在密封时必须考虑填料性能和填料安装质量，密封性好的系统能较 大程度的延长气化炉的运行时间。选用金属硬密封需要用到煤锁下阀、灰锁上阀 等设备 , 在密封作业时必须注意到操作温度、操作压力以及工作环境对气化炉运 行周期的影响 , 采取相应的措施，在确保质量安全的基础上，最大程度的延长工 作周期。然而，即使如此气化炉的最长运行时间也只有 8 个月 , 甚至有的还不到 半年。 三、气化炉内刨渣 1、分析炉内各燃料层分布情况。经过分析，发现当炉内位置各煤渣距炉口 距离越长时，不管是固定碳、全水分、灰分，还是挥发分，先是不断向上增长， 后来才是慢慢下降。这四条线总有一个最高点。其中，固定碳还分别和挥发分、 灰分有交集。灰分这条线分别和全水分、挥发分、固定碳这三条线有交集。总体 来说，炉内燃料层多由灰渣层、还原层、氧化层、干馏层、干燥层组成，原料煤 经过气化，会发生如下化学反应： 考虑到煤块粒度的变动情况和各深度位置炉渣成分数量变化情况,运用到气化
鲁奇气化炉 鲁奇加压气化炉 1、第三代鲁奇加压气化炉 第三代加压气化炉为例，该炉子的内径为3.8m，最大外径为4.128m，高为12.5m，工艺操作压力为3MPa。主要部分有炉体、夹套、布煤器和搅拌器、炉算、灰锁和煤锁等，现分述如下。 ①炉体 加压鲁奇炉的炉体由双层钢板制成，外壁按3.6MPa的压力设计，内壁仅能承受比气化炉内高O.25MPa的压力。 两个简体(水夹套)之间装软化水借以吸收炉膛所散失的一些热量产生工艺蒸汽，蒸汽经过液滴分离器分离液滴后送入气化剂系统，配成蒸汽／氧气混合物喷入气化炉内一水夹套内软化水的压力3MPa，这样筒内外两两侧的压力相同，因而受力小。 夹套内的给水由夹套水循环泵进行强制循环。同时夹套给水流过煤分布器和搅拌器内的通道，以防止这些部件超温损坏。 第三代鲁奇炉取消了早期鲁奇炉的内衬砖．燃料直接与水夹套内壁相接触，避免了在较高温度下衬砖壁挂渣现象，造成煤层下移困难等异常现象，另一方面，取消衬砖后，炉膛截面可以增大5％～10％左右，生产能力相应提高。 ②布煤器和搅拌器 如果气化黏结性较强的煤，可以加设搅拌器。布煤器和搅拌嚣安装在同一转轴上，速度为15r／h左右。 从煤箱降下的煤通过转动布煤器上的两个扇形孔，均匀下落在炉内，平均每转可以在炉内加煤150～200mm厚。 搅拌器是一个壳体结构，由锥体和双桨叶组成，壳体内通软化水循环冷却。搅拌器深入到煤层里的位置与煤的结焦性有关，煤一般在400～500℃结焦，桨叶要深入煤层约l.3m。 ③炉算 炉箅分四层，相互叠合固定在底座上，顶盖呈锥体。材质选用耐
热的铬钢铸造，并在其表面加焊灰筋。炉箅上安装刮刀，刮刀的数量取决于下灰量。灰分低，装1～2把；对于灰分较高的煤可装3～4把。 炉箅各层上开有气孔，气化剂由此进入煤层中均匀分布。各层开孔数不太一样，例如某厂使用的炉算开孔数从上至下为：第一层6个、第二层16个、第三层16个、第四层28个。 炉箅的转动采用液压传动装置，也有用电动机传动机构来驱动，液压传动机构有 调速方便、结构简单、工作平稳等优点。由于气化炉炉径较大，为使炉箅受力均匀，采用两台液压马达对称布置。 ④煤锁 煤锁是一个容积为12m3的压力容器，它通过上下阀定期定量地将煤加入到气化炉内。根据负荷和煤质的情况，每小时加煤3～5次。加煤过程简述如下。 a.煤锁在大气压下(此时煤锁下阀关，煤锁上阀开)，煤从煤斗经过给煤溜槽流入煤锁。 b.煤锁充满后，关闭煤锁上阀。煤锁用煤气充压到和炉内压力相同。 c.充压完毕，煤锁下阀开启，煤开始落入炉内，当煤锁空后，煤锁下阀关闭。 d.煤锁卸压，煤锁中的煤气送入煤锁气柜，残余的煤气由煤锁喷射器抽出，经过除尘后排入大气。煤锁上阀开启，新循环开始。 ⑤灰锁 灰锁是一个可以装灰6m3的压力容器，和煤锁一样，采用液压操作系统，以驱动底部和顶部锥形阀和充、卸压阀。灰锁控制系统为自动可控电子程序装置，可以实现自动、半自动和手动操作，该循环过程如下。 a.连续转动的炉箅将灰排出气化炉，通过顶部锥形阀进入灰锁。此时灰锁底部锥形阔关闭，灰锁与气化炉压力相等。 b.当需要卸灰时，停止炉箅转动，灰锁顶部锥形阎关闭，再重新启动炉箅。
鲁奇加压气化用型煤技术探讨 摘要：本文旨在探讨鲁奇加压气化用型煤技术。首先，综述了鲁奇加压气化用型煤的性质、采煤原理和加工工艺，然后概述了该技术的优势。其次，简要介绍了利用鲁奇加压气化煤的实施步骤，主要包括淬火预处理、电吹气化、热变形过程和压缩过程，最后是排放控制和废物处理。最后，分析了该技术的不足，并提出了有效的补救预防措施。 关键词：鲁奇加压气化煤；采煤原理；淬火预处理；热变形过程；废物处理 正文：鲁奇加压气化煤是一种煤炭资源的有效利用方式，它 能够有效地利用热量和有机化学催化过程，可以按照规范的标准生产出符合要求的产品。由于它在资源利用效率上的显著优势，因此它已成为节能减排政策的重要议题。 鲁奇加压气化用型煤通常是指经过精心处理的低灰煤。首先，采用淬火预处理工艺，确保煤粉的粒度满足要求，以及粉体和煤块的表面污染物被有效清除，从而使煤粉有机物含量降低到一定程度。然后，采用电吹气化工艺，将煤粉变成小分子煤气，并且能够将煤中的碳水化合物分解成碳氢化合物，从而提高煤的可燃性。接着，经过热变形过程，可以将气化产物变成煤油或其他产品。最后，经过压缩过程，可以生产出不同端型的煤块或煤泥，从而满足用户要求。 尽管鲁奇加压气化煤技术带来了诸多优势，但它也存在一些不足之处，其中包括高投资成本、对煤的质量要求较高以及污染
排放。因此，在实施该技术时，应进行全面评估，并采取有效的补救预防措施，以保证生产的安全、环境友好和资源的可持续利用。鲁奇加压气化煤技术是一种可以有效地利用煤炭资源的技术，它的诞生极大地改变了传统的运行方式。鲁奇加压气化煤技术不仅可以显著提高煤的质量，而且可以显著减少煤的消耗量，由此产生的热能更多地投入到整个系统的燃烧过程中从而增加系统的热效率。同时，鲁奇加压气化煤技术也可以有效地改善锅炉余热，减少烟气中温度过高等问题，从而能够有效减少排放物。 另外，鲁奇加压气化煤技术也为锅炉的运行和维护提供了更多的方便，可以有效地减少锅炉的总体运行成本。在这个过程中，煤的质量和消耗量都是关键因素，因此，在采用鲁奇加压气化煤技术时必须注意煤的质量，并制定合理的采煤原则，确保采煤原则的实施。 此外，在实施鲁奇加压气化煤技术时，还必须注意环境污染，应该采取有效的排放控制措施，以确保煤炭使用的可持续性和社会可持续发展。具体而言，在气化煤的实施过程中，应该使用低排放的燃料，采用高效的气化装置和排放控制系统，加强逸散物排放的监测，并采取有效的废物处理措施，以保证环境的安全性。关于鲁奇加压气化煤技术，另一个重要考虑因素便是消耗量低、能源效率高。在使用鲁奇加压气化煤技术时，必须选择准确的气化装置和处理设备。通过精确控制气体流动，可以有效地提高装置利用率，而且还可以改善气体的分配，进一步提高能源利用率。
浅述鲁奇炉造气 摘要：本文总结了加压气化装置的改进和管理经验。事实表明，随着工艺的不断改进和生产管理水平的提高，鲁奇加压气化工艺用于贫瘦煤的气化是可行的。新疆庆华集团隶属于中国庆华集团，是新疆第一个经国家核准的煤制天然气项目。新疆庆华集团依托丰富的煤炭资源和水资源，于2009年3月落户伊犁，并以“庆华速度”建成新疆庆华煤化工循环经济工业园，该园区总占地面积达10000多亩，计划总投资278亿元，建设项目包括：年产55亿立方米煤制天然气项目、60万吨煤焦油加氢项目、合成氨项目、综合利用热电厂项目、粉煤灰制砖项目和年产200万吨粉煤灰制水泥项目。整个煤制天然气项目建成投产后，每年需煤炭2100万吨，每年可实现销售收入160亿元，利税26亿元。 关键词: 气化炉的发展；造气系统；煤气冷却；安全防范。
目录 1. 概述 .............................. 错误！未定义书签。 1.1简述............................ 错误！未定义书签。 1.2 鲁奇加压气化工艺发展前景展望 (3) 2. 煤加压气化技术简述 (4) 2.1 煤加压气化的主要技术优势在于 (4) 2.2 气化炉的优化操作 (5) 2.3 气化炉的事故处理 (5) 3. 造气系统 (6) 3.1加压气化原理 (6) 3.2造气车间的主要设备 (9) 3.3主要工艺控制参数 (9) 3.4主要任务及设备 (9) 4. 煤气冷却工段 (14) 4.1 主要任务与设备 (14) 4.2 工艺原理 (14) 4.3工艺流程简述 (14) 4.4主要任务及设备 (15) 5. 危险因素分析 (17) 5.1 人员自身方面 (17) 5.2、操作环境方面 (18) 6. 总结 .............................. 错误！未定义书签。
鲁奇碎煤加压气化技术探索 摘要：本文从鲁奇加压气化特点入手，阐述了鲁奇加压气化原理，分析了鲁奇加压气化操作工艺条件。 关键词：鲁奇加压气化技术；原理；工艺 常压固定（移动）床气化炉生产的煤气热值低，煤气中二氧化碳含量高，气化强度低，生产能力小，不能满足合成气的质量要求。为解决上述问题，人们研究发展加压固定（移动）床气化技术。在加压固定（移动）床气化技术中，最著名的为鲁奇加压气化技术。 一、鲁奇加压气化概述 鲁奇加压气化采用的原料粒度为5～50mm，气化剂采用水蒸汽与纯氧，加压连续气化。随着气化压力的提高，气化强度大幅提高，单炉制气能力可达75000～100000m2/h以上，而且煤气的热值增加。鲁奇加压气化在制取合成气和城市煤气生产方面受到广泛重视。 1、鲁奇加压气化特点 鲁奇加压气化有以下优点。 （1）原料适应性 ①原料适应范围广。除粘结性较强的烟煤外，从褐煤到无烟煤均可气化。 ②由于气化压力较高。气流速度低，可气化较小粒度的碎煤。 ③可气化水分、灰分较高的劣质煤。 （2）生产过程 ①单炉生产能力大，最高可达100000m2/h（干基）。 ②气化过程是连续进行的，有利于实现自动控制。 ③气化压力高，可缩小设备和管道尺寸，大幅度提高气化炉的生产能力，并能改善煤气的质量；利用气化后的余压可以节省合成气加压能耗和进行长距离输送。 ④气化较年轻的煤时，可以得到各种有价值的焦油、轻质油及粗酚等多种副产品；
⑤通过改变压力和后续工艺流程，可以制得H2/CO各种不同比例的化工合成原料气，拓宽了加压气化的应用范围。 2、鲁奇加压气化的缺点如下。 ①蒸汽分解率低。对于固态排渣气化炉，一般蒸汽分解率约为40%，蒸汽消耗较大，未分解的蒸汽在后序工段冷却，造成气化废水较多，废水处理工序流程长，投资高。 ②需要配套相应的制氧装置，一次性投资较大。 二、鲁奇加压气化原理 1、化学反应 在气化炉内，在高温、高压下，煤受氧、水蒸汽、二氧化碳的作用，发生如下各种反应。 2、加压气化的实际过程 （1）气化过程热工特性 在实际的加压气化过程中，原料煤从气化炉的上部加入，在炉内从上至下依次经过干燥、干馏、半焦气化、残焦燃烧、灰渣排出等物理化学过程。 加压气化炉是一种自热式反应炉，通过在燃烧层中的C+O2→CO2这个主要反应，产生大量热量，这些热量提供给： ①气化层生成煤气的各还原反应所需的热量； ②煤的干馏与干燥所需热量； ③生成煤气与排出灰渣带出的显热； ④煤气带出物显热及气化炉设备散失的热量。 这种自热式过程热的利用效果好，热量损失小。 （2）燃料床层的分层及特性 在加压气化炉中，一般将床层反应特性由下至上划分为以下几层：灰渣层；燃烧层（氧化层）；气化层（还原层）；干馏层；干燥层。
主流煤气化技术及市场情况系列展示（之八） 鲁奇碎煤固定床加压气化技术 技术拥有单位：德国鲁奇公司 上世纪30年代,德国鲁奇公司开发出碎煤固定床加压气化技术,应用于煤气化项目。其关键设备为FBDB（Fixed Bed Dry Bottom,固定床干底）气化炉,俗称鲁奇炉。几十年来，经过持续不断地改进与创新，鲁奇公司先后开发出第一代鲁奇炉（1936～1954年）、第二代鲁奇炉（1952～1965年）、第三代鲁奇炉Mark4和Mark5（1969～2008年），在此基础上，又推出第四代鲁奇炉Mark+（已于2010年8月完成该炉的基础工艺及机械设计）。同时，为满足气体排放标准，解决废水达标排放难题，鲁奇公司相继开发出高效的煤气化尾气处理和酚氨废水处理工艺技术。 一、技术特点 鲁奇公司第四代FBDB气化炉Mark+的开发目标是：增加气化炉的生产能力（为Mark4的两倍）;增加设计压力到6MPag，以保证气化过程更好的经济性。同时，将从Mark4操作上获得的改进，以及鲁奇设计安装的干渣和湿渣排灰气化炉（包括低到高阶煤、不黏煤或黏结煤，还包括生物质和各种废物气化）上获得的经验，反映在Mark+的设计上。 通过应用成熟的技术和创新的设备，上述目标已全部实现。气化炉Mark+和Mark4综合比较见下表。
在更高压力下，Mark+主要改进项目包括煤锁、气化炉、灰锁系统、洗涤冷却器、废热锅炉、下游冷却系统等。最显著的改进为：采用双煤锁、使用气化炉缓冲容积，实现煤锁全面控制；增加床层高度。改进气化炉内件（包括炉箅、波斯曼套筒、粗合成气出口、内夹套），以及鲁奇专有的煤分布器和搅拌器。 Mark+气化炉的设计压力提高到6MPag。对于煤制天然气项目，这将带来整个气化岛投资成本和操作成本的降低。如对年产40×108Nm3的煤制天然气项目，气化炉台数可比Mark4减少一半，气化岛投资节省17%，全厂可减少设备约300台，煤制天然气（SNG）成本可望下降10%。对于下游的低温甲醇洗单元，由于吸收压力的提高，冷冻需求量减少；对于甲烷化单元，由于入口气中甲烷含量提高（50%的入口气为甲烷），所需循环流量降低，反应器尺寸减小。 二、配套工艺 （1）煤气化单元 鲁奇FBDB煤气化单元简化流程见上图。粒度为5～50mm的煤从煤斗加入独立的煤锁，再用粗合成气加压后，打开煤锁送入气化炉。煤以间歇操作方式加入气化炉。几乎所有用于给煤锁加压的气体，在从煤斗加煤前的减压过程中都可得到回收。 气化炉为双壁容器，在外壁和内壁间（即夹套）维持一定的锅炉给水液位，以保护外层承压壳体免受高温。同时，通过气化炉内壁传递热量，在夹套中产出
鲁奇加压固定床气化技术的开发及应用 煤炭气化是重要的洁净煤技术之一，广泛应用于生产化工合成气、工业燃料气、城市煤气等。随着对提高煤炭利用效率的重视和环保要求日趋严格，目前正积极开发煤炭液化技术、整体煤气化联合循环发电技术及燃料电池、氢能等新技术，这些技术的应用同样离不开煤炭气化，因此煤炭气化技术将起到越来越重要的作用。 固定床气化是目前应用最多的煤炭气化技术，从世界范围看，常压固定床气化技术基本上不再发展，而鲁奇加压气化技术则不仅得到广泛应用，而且发展势头良好，本文将简要介绍鲁奇加压气化技术的开发和应用情况。 1.鲁奇加压固定床气化技术的发展 1936年，在德国Hirschfelde建立直径为1.1m的试验装置，做了许多试验工作，在此基础上设计了第一代鲁奇加压固定床气化炉，1939年投人生产。第一代气化炉只能气化非粘结性煤，而且气化强度低，炉径Φ2600mm，生产能力为5000-8000m3／h。1954-1969年，为了气化弱粘结性烟煤和提高单炉的生产能力，德国鲁尔煤气公司和鲁奇公司合作，在试验炉上进行了各种不同变质程度的煤种试验，并在此基础上建设了一大批工厂，所用气化炉内径Φ2600／3700mm，设搅拌装置，后者生产能力达32000-45000m3／h。1969年以后，为了生产合成天然气的需要，在英国西田和南非萨索尔进行了美国东部和西部煤的试验获得成功，并对鲁奇炉的搅拌装置作了进一步的改进，使之可气化一般粘结性的烟煤，扩大了煤种使用范围。此种第三代鲁奇炉，内径为Φ3800mm(MarkIV型)，生产能力达35000-50000m3／h。从1980年起，在南非萨索尔一厂又建立了Φ5000mm的MarkV型原型气化炉，其煤气产量达到100000m3／h。 在鲁奇炉的基础上，又开发了二种新技术：1)鲁尔-100气化炉。开发的目的主要是通过提高操作压力，提高气化强度，同时扩大煤种范围，以更经济地生产天然气等。2)液态排渣鲁奇炉(BG／L)，固态排渣鲁奇炉气化时，必须考虑煤的灰熔点和反应性。为了克服这些缺点同时减少蒸汽耗量和提高生产能力，开发了液态排渣鲁奇炉气化技术。 2．鲁奇加压固定床气化技术的应用 伴随着鲁奇加压气化技术的发展，它在国内外得到了广泛使用。1974年，我国云南解放军化肥厂采用第一代鲁奇气化炉制气生产合成氨工艺投入运行，它使用小龙潭褐煤为气化原料，氧气-蒸汽为气化剂，在2.2MPa压力下操作。随后在一些化肥厂和城市煤气生产中也采用鲁奇炉气化工艺。表1和表2分别给出了鲁奇加压气化技术在世界其它国家和我国的开发及应用情况。 从目前鲁奇气化工艺应用情况看，主要集中于生产城市煤气、化肥合成、液体燃料油合成及联合循环发电等方面。 表1 国外安装鲁奇气化炉情况
鲁奇碎煤加压气化工艺分析 一、鲁奇加压气化发展史 鲁奇炉是德国鲁奇煤气化公司研究生产的一种煤气化反应器。该炉型的发展经历了漫长的过程，其发展过程可分为三个阶段。 1、第一阶段：任务是证明煤炭气化理论在工业上实现移动床加压气化。1936年至1954年，鲁奇公司进行了34次试验。在这基础上设计了MARK—Ⅰ型气化炉。该炉型的特点是炉内设有耐火砖，灰锁置于炉侧，气化剂通过炉篦主轴通入炉内。炉身较短，炉径较小。这种炉气化强度低，产气量仅为4500~8000Nm3/h，而且仅适用于褐煤气化。 2、第二阶段：任务是扩大煤种，提高气化强度。为此设计出了第二代气化炉，其特点是（1）改进了炉篦的布气方式。（2）增加了破粘装置，灰锁置于中央，炉篦侧向传动，(3)去掉了炉膛耐火砖。炉型有MARK—Ⅱ型与MARK—Ⅲ型。单台炉产气量为14000~17000Nm3/h。 3、第三阶段：任务是继续提高气化强度和扩大煤种适用范围。设计了MARK—Ⅳ型炉,内径3.8米，产气量35000~50000Nm3/h，其主要特点是：（1）增加了煤分布器，改进了破粘装置，从而可气化炼焦煤以外的所有煤。（2）设置多层炉篦，布气均匀，气化强度高，灰渣残炭量少。（3）采用了先进的制造技术与控制系统，从而增加了加煤排灰频率，运转率提高到80%以上。 4、第四代加压气化炉：第四代加压气化炉是在第三代的基础上加大了气化炉的直径（达Ф5m），使单炉生产能力大为提高，其单炉产粗煤气量可达75000m3（标）/h（干气）以上。目前该炉型仅在南非
sasol公司投入运行。 今后鲁奇炉的发展方向：（1）降低汽氧比，提高气化层温度,扩大煤种适用范围，灰以液态形式排出，从而提高蒸汽分解率，增加热效率，大幅度提高气化强度，气化强度可由2.4t/m2h提高到3-5t/m2h.煤气中的甲烷可下降到7%以下。（2）提高气化压力，根据鲁尔—100型炉实验，当压力由2.5Mpa提高到10.0Mpa,煤的转化率及气化强度可成倍增加，氧与蒸汽的消耗减少，煤的粒度也可以减少。煤气中甲烷含量增加到16%，适用于代用天然气的制造。 二、鲁奇炉的特点 鲁奇加压气化炉与常压气化炉相比具有： （1）煤气中甲烷含量高，粗煤气净化后热值高达3000—4000Kcal,而常压气化炉生产的煤气热值最高只有2500Kcal。 (2)气化强度高，加压气化炉的气化强度是常压气化炉气化强度的P倍，设备金属耗量低，制造费用远低于常压气化装置。 （3）可气化灰分和水分含量高的煤，生产出优质的煤气。 （4）可气化弱粘结性煤，近年来经过改进的炉子甚至可气化粘结性较高的煤。 （5）可气化灰熔点较低的煤。 （6）对煤的机械强度和热稳定性要求不高。 （7）生产的煤气作为城市煤气时可远距离输送，而常压气化炉生产的煤气只有加压后才能输送，动力消耗大。 （8）可连续生产，实现过程的自动化控制。
鲁奇气化炉连续运行的影响因素探析 摘要：在我国煤炭深加工的过程中，鲁奇气化工艺及鲁奇气化炉的运用发挥 着重要作用。本文对影响鲁奇气化炉长周期稳定运行的主要影响因素进行探析， 针对性提出了相应的改进措施，从而可以提高鲁奇气化炉的连续运转效率，优化 煤炭气化加工工艺，为企业创造较好的经济效益。 关键词：鲁奇气化炉；运行；改进措施 引言 随着我国社会经济水平的不断提高，人们对能源的需求在不断增加。针对我 国煤炭资源充足，天然气和石油等资源匾乏的现状，只有不断加大对煤炭资源的 深加工才能较好的缓解我国资源匾乏的现状。在煤炭资源深加工生产中，鲁奇气 化工艺是煤气化的方式之一，鲁奇气化炉是鲁奇气化工艺的关键设备，鲁奇气化 工艺具有煤种适应性强、技术成熟等优点。但是鲁奇气化炉在运行过程中故障频发，保障鲁奇气化炉的连续稳定运行是当前煤气化行业需要解决的问题。 1鲁奇气化技术基本原理 鲁奇炉加压气化是加压固定床气化的代表，是世界上最早采用的加压气化法，属第一代煤气化工艺。该法由德国鲁奇公司首先提出，并于1936年投产，技术 成熟可靠，是目前世界上建厂数量最多的煤气化技术。20世纪80年代以来，我 国已引进多套现代化鲁奇气化装置，在设计、安装和运行方面均已取得丰富经验。鲁奇炉采用固态排渣，炉温偏低，煤与气化剂逆向运动，煤气中甲烷含量高，特 别适合于作为城市煤气：另外粗煤气中含有一定量的焦油、酚、氨等有害物，需 脱除这些有害物质。 气化炉内料层分布：原料煤由煤锁通过煤分布器进入到气化炉中，并与气化 剂逆流流动，原料由上往下，气化剂由下而上，逐渐完成煤炭由固态向气态的转化。随着反应的进行反应热的放出或吸收，使料层纵向温度分布不均匀，根据料
浅析鲁奇煤加压气化工艺BGL炉装置搅拌器长周期运行的实践理论 作者：王庚宵 来源：《中国化工贸易·中旬刊》2018年第02期 摘要：在煤化工迅猛发展的今天，氮肥行业作为主力工艺，不断的进行设备技术创新，大型装备国产化。搞好环境保护，实现清洁文明生产，提供清洁能源是我们晋中能化公司发展的宗旨，气化一直以来都是煤化工行业的龙头，由于不同煤质在不同炉型不同条件下反应出来的粗煤气成分有很大的区别，所以一直以来煤化工行业在气化过程中，投入的技术、人员、力量都是最多的，本次我只就BGL核心生产工艺技术搅拌器的长周期运行为论，阐述目标。本文主要对搅拌器专业方面相关设计进行分析，并对项目建设中的安全、质量管理体系与运行给予介绍，从试车验收、生产运行阶段方面对管理体系给予实践运行。 关键词：化工企业；搅拌器；气化 近年来，随着人们生活水平的进一步提升，社会各界对化工企业的质量、环保、产品要求越来越高，BGL气化工艺作为国际气化工艺的领先技术已经在我国广为推广，它可以实现商品煤最大程度的转化，在高温（1500度左右）、高压（4MPa）纯蒸氧混合气化剂的环境下，形成以CO为主（51%左右）的高浓度煤气，经过变换、净化得到化产品需要的一切原料气，在合成前还可以得到高纯度的LNG。每台BGL气化炉的效率惊人，可以达到每小时十几万 m3高浓度煤气产量，可谓是煤气化产业的龙头。但是影响BGL长周期运行的一项关键因素为其内部的搅拌机，它的作用不可无视，在BGL炉正常运行时起到煤的搅拌与破粘的作用，但是其内部高压冷却水系统经常出现泄露，造成炉内温度、压力波动、氧含量增加等严重影响，从而造成被迫停车，损失巨大。为了保障BGL炉长周期运行，各生产板块良好运转，企业实现系统本质安全，增强化工企业核心竞争实力、适应国际认证发展大趋势的需求，也是降低化工企业运营成本、保障化工企业安稳长满优运行，提高经济效益的需要，为了满足更好的生存和发展的需要，本文主要从如何进行BGL核心技术搅拌机漏水问题的改造分析，实现稳定运行。 1 背景 本次研究的背景为内蒙古鄂尔多斯中煤图克煤气化现场，中煤鄂尔多斯能源化工有限公司气化采用BGL碎煤加压气化先进技术，气化炉运行4年来由于其内部搅拌机漏水停车事故不下40次，造成无以计数的损失，不但影响BGL气化炉整体寿命，而且需要开销高额的维修费用以及开车费用，加上影响后续工段稳定长周期运行，所以大力整治搅拌机漏水问题已经迫在眉睫。
鲁奇加压气化炉高效环保型排渣系统的 研究 摘要：鲁奇碎煤加压气化技术是德国鲁奇公司开发的，属于第一代煤气化技术。技术成熟可靠，是目前世界上规模最大的煤气化技术。鲁奇加压气化炉也是 煤化工生产中最重要的应用设备之一。气化罐是鲁奇加压气化工艺中的重要单元。罐内灰水的质量直接影响鲁奇加压气化炉能否安全、稳定、长周期、充分、优化、循环运行。基于此，对鲁奇加压气化炉高效环保型排渣系统进行研究，以供参考。 关键词：鲁奇炉；排渣系统；改造；环保 引言 断煤压力气化工艺能效高，技术成熟可靠，广泛应用于煤、天然气、煤、合 成氨等行业。1980年代我们引进rukhi气化技术时，我们通过了一项废料计划， 该计划不是目前广泛使用的液压计划，而是机械废料计划，即从灰锁区清除气化 产生的废料，然后转变为液压废料。 1工艺原理 rukhi加压气炉液压渣系统的工艺原理比较简单:气炉灰口排放的渣通过垂直 的灰管以一定的坡度落入渣沟，液压渣装置的渣泵将清水输送到排水渠中冲洗管 沿矿渣沟铺设，油液喷管安装在起点和拐点等地方，出油喷管的高压水将矿渣排 入矿渣池内的矿渣气化以避免结垢。气化渣池分为渣池、澄清池和净化池三个区域。在沉淀池中，由于重力作用，流速较慢的渣水主要沉入池底，渣被倾斜的吊 车捕获并运出干燥平台，水流入澄清池；在澄清池中，较细的灰与水分离，较细 的灰留在澄清池中，水流入澄清池；清澈的水池里的水在污水泵外面循环利用。 尽管液压渣系统具有操作简便、使用方便等优点，但仍然存在着一些问题，例如 气化装置中的灰尘量大、微粒排放不足、污水池中的灰水难以储存、水资源减少等，均对设备运行稳定、生产工艺安全和员工健康安全产生不利影响。如何进一