单段煤气炉操作手册.doc

单段式煤气发生炉操作手册 9单段式煤气炉操作及管理一、引言衡量煤气发生炉运行与管理水平，主要有三个指标，一是煤气质量、二是气化效率，三是气化热效率。当然，这三个指标还直接与气化所用的原料及设备有直接关系，但对已建成的煤气发生站来说，设备已定型，原料已选定，这两个因素变化不大，煤气发生炉的操作控制就具有决定性的作用了。特别是当前由于能源供应紧张，进入煤气发生炉内的煤炭的质量和粒度均达不到设计的要求，这就更要求我们认真操作，严格控制，科学管理，以确保煤气发生炉在正常状态下运行，生产出优质、低耗的煤气。二、生产前的准备及检查新建成的煤气发生站在投入正式生产以前，应在安装、调试的基础上进一步做好如下工作：1各岗位人员进行专业培训，并经考试合格。配齐生产、维修、防护及管理人员。2. 以国家，部的规范为依据，结合本厂实际情况，制订操作规程、安全技术规程、岗位责任制，准备好运行纪录及有关统计报表。3购买检测用的仪器，仪表和操作及维修用的工位器具、安全防护用品。4按技术要求，供应合格的气化原料，确保电、蒸汽、生产水、软化水供应。5对全部设备、管网阀门、电气仪表系统各种安全设施进行一次全面检查，确认一切正常后，方可使其进入生产状态。对己开工生产的煤气站，新炉子或大修后的炉子投入运行时，前四个条件已经具备，因此主要是对本炉及其附属设备、管网阀门、电气仪表系统、安全装置等进行检查和冷运转试验。三、点炉及送气1.通知加煤工将煤仓加满。2.通过人孔向炉内加入含碳量10%，粒度为25-100mm之间的炉渣，要求高出炉蓖顶部100-200mm。3.炉渣上面装木材厚约300mm，上面放一层刨花，再浇上少量的废机油。4.打开自然通风阀，拉开放散阀。各处水封注满水并保持溢流。5.用木棍绑好蘸油的棉纱，点火后由人孔伸入引燃木材。6.待木材完全燃烧后可封闭人孔，关闭自然通风阀，启动鼓风机，控制风压在250-300Pa7.待木柴均匀燃烧旺盛，炉出温度达到250左右时,即可少量加煤,并加入鼓风量(鼓风压力控制在450-550Pa)。8当煤层厚度达到300mm,炉出温度大于300时，即可开启蒸汽阀并适量加大煤量，提高炉温，随着加煤量、供风量增加，逐渐将饱和温度调到规定值（45-50）。9此时从放散管出来的气体颜色观察判断炉内情况：白色表示水汽多、黑色表示木柴尚未燃尽，棕黄色表示煤气达到要求。10当点火6小时后，操作工应插钎探视并培养炉内各层的厚度：中灰层100-200mm，边灰层400-600mm。火层100-250mm，炉出温度达到400-600。若火层达到规定要求，可开启出渣机转动3-5齿，以便炉层松动，有利于气化，此时可通过化验工化验煤气成分，当煤气中CO20%，CO28%。O20.5%时,表示炉内正常,具备送气条件.11.打开各罐体及放散阀门,进行气体置换约15分钟后,关闭各阀门。12.通知用气部门作好准备，关闭放散阀，根据用气量大小，逐渐调节各技术参数达到规定值。四、并网并网是指煤气站已经在生产供气，将新增加的炉子接通网路，而不是指全站送气。当新点火的炉子被确认可供气需并入运行中的煤气网路时，视不同情况分别操作：1通知操作工注意隔离水封前、后压力变化，并调到工艺要求。2如点炉时以最大阀放散管放散时，则应解除隔离水封以接通网路，同时给隔离水封注水，以封闭放散管通路。五、生产炉转热备用在工厂企业中,煤气需用量并不是一个常数，而是不断变化的，因此煤气生产量也相应随之变化。当变化量较少时，可以可用增加或减少单台炉气化强度的办法来调节；当变化量较大时，单靠这种办法来调节就不够了，必须用增加或减少发生炉台数的办法来调节。因此，各煤气发生站除了因检修需要而配置一定数量的冷状态备用发生炉外，还必须配置一定数量的热状态备用发生炉，以满足调节负荷及当运行中煤气发生炉临时出现故障时换炉的需要。热状态备用发生炉简称热备用炉，与煤气生产网路断开，靠自然通风不熄火，产生的废气从放散管排空。生产炉转热备用操作：1将自动改为手动，减少供风量，适当多加煤，降低炉出温度。2打开放散管阀门，同时将发生炉与煤气网路断开。3停止加煤机和出灰机构运转。4缓慢关闭供风阀和饱和温度蒸汽阀，打开自然通风阀。5关闭汽包补充蒸汽阀，打开放汽阀。在操作过程中及热备用期间应注意的几个问题：（1）放散管阀门及自然通风阀的开度要适当，不能过大或过少，否则不仅浪费煤炭，而且可能造成事故。（2）发生炉在热备用期间，炉内呈负压状态，因此不能打开探炉孔，不得启动加煤机和出灰机构，以免吸人空气引起爆炸，同时应注意检查各处水位、水封。（3）热备用时间超过48小时，则应启动炉子处理一次。其步骤是关闭自然通风阀，打开供风阀供风，启动加煤机及出灰机构，经探炉确认处理达正常后，恢复热备用状态。六、热备用炉投入运行当煤气用量增加时或需运行，需要将热备用中的炉子投入运行，其操作是：1关闭自然通风阀，打开供风阀及饱和温度蒸汽阀。2启动加煤机及出灰机构。3调整集汽包水位，关闭放汽阀，打开补充蒸汽阀。4打开探炉孔，检查炉内层次，调整加煤、出灰量及饱和温度。5取样化验，当煤气中含氧量小于规定值时，则按并网操作程序接人网路，投入运行状态。七、停炉生产中的发生炉停炉有以下三种情况：1按计划检修停炉。2煤气产量减少，且预计较长一段时间不会增加，为了减少热备用时的煤耗而停部分炉子。3临时出现故障，必须停炉才能修复时的被迫停炉。其操作步骤如下：（1）按生产炉转热备用炉操作程序先将炉于与生产网路断开。（2）停止加煤和供风，加大蒸汽供给量进行灭炉。（3）经探炉确认炉火全部熄灭后，即停止蒸汽供应，切断电源和水源。（4）打开探炉孔、人孔，出渣，清炉。（5）待炉温降低，取样化验合格后，方可进入炉内检查、修理。八、正常操作与管理为了确保安全和生产出优质煤气，使发生炉在正常状态下运行，司炉人员必须严格按照安全技术操作规程对运行中的煤气发生炉加强管理与操作：1.密切注视各部位指示仪表、运转部位、水封、水位、安全设施是否正常，每小时如实将读数记录在运行日志上。2每小时探炉一次，其步骤及应注意的事项如下:（1）先将探炉孔汽封的蒸汽阀打开，再打开探炉孔盖，并将汽封蒸汽调节到适当值。蒸汽太小则封不住，煤气外溢；蒸汽太大则使炉顶部分煤气含水蒸汽量增加，还会引起炉内压力波动。（2）将检查钢钎放入探炉孔，测量出空层高度，将发生炉炉膛总高度减去空层高度即得出总层高度。（3）将两根钢钎插入炉内。其中一根斜插，测量炉子中间的层次，另一根直插，测量炉子边上的层次.烧钎两分钟取出，根据目测不同部位的颜色，来判断炉内的层次及温度。正常情况下，中灰高度为:100-200mm，边灰高度为400-600mm，火层高度为100-200mm。（4)经过测量与探炉，如发现炉子不正常，则应及时处理，使其恢复到正常状态。（5）探完炉后，应先盖上探炉孔盖，再关蒸汽阀门。（6）由于汽封的蒸汽会在探炉孔口处形成抽力，将空气带人炉内，为了防止大量空气带入炉内，操作时最多只准同时对角打开两个探炉孔。3当汽包水位低于规定水位时，应及时补水。但当水套严重缺水时，则应立即停炉，让炉子慢慢冷下来并经检查确认水套完好时，方可进水，重新投入生产;不得在严重缺水时向水套进水。水套内应使用软化水，未经软化处理的水硬度大，易结垢，不仅影响传热效果，而且可能导致水套损坏和事故。4.根据煤气生产量的变化及炉内气化情况，及时调整加煤量、出渣量、供风量和饱和温度等工艺参数。5.按润滑卡片规定，定期给各部位加油，以保证良好的润滑和密封。九、气化条件和参数的调整运行中的煤气发生炉要维持其正常气化，必需对一系列的参数进行调整和控制,但其中三个气化参数是关键：（一）燃料层厚度在发生炉中的还原反应与温度有关，温度越高，反应越快；同时也与接触时间有关，在温度一定的条件下,接触时间越长，反应所得到的CO和H2越多，煤气质量也越好。根据生产实践，国内部分工厂倡导厚煤层操作法，如3m的发生炉总层厚度由正常的900-1100mm增加到1600mm，并与此相适应地增加供风量，提高炉底压力和饱和温度，这样的结果是：1提高了煤气质量，增加了煤气产量;2煤气炉出温度降低;3. 烧穿冒火的现象减少;4缓和了由偏炉所造成的一系列矛盾。但煤层的厚度增加，相应的供风阻力也增大，有造成灰盘、鼓风箱水封被冲破的可能；同时，在操作管理上也必须更加谨慎。（二）气化强度国内不少工厂为了提高发生炉的生产能力，以达到在不增加设备的前提下，最大限度地满足发展生产对增加煤气的需要，开展了大流量生产试验，并总结出不少宝贵的经验：1.对燃料进行严格筛分,不仅要求筛去全部粉尘，而且要求燃料块度大小之比在2：1范围以内。为了达到这一目的，不少工厂特别是地处雨水较多的南方工厂，先后将原来的露天煤场改为室内（或局部室内）煤场。燃料块度均匀、夹带的粉尘少，给加料均匀、供风均匀、减少阻力和带出物，气化均匀、减少炉渣含碳量创造了有利条件，为提高生产能力、煤气质量和煤气产率打下了良好的基础。2采用前面所阐述的厚煤层操作。3. 为了适应提高气化强度的需要，对原有设备进行适当改造，如提高灰盘的水封，将炉身改为全水套等。4对风量、风压、饱和温度等工艺参数作相应的调整。5对运行中的煤气发生炉加强管理，勤检查，严格按规程操作。采取以上措施后，一般都能将发生炉的生产能力提高20，甚至更高一些。（三）饱和温度饱和温度的选择是正确操作发生炉、制取优质煤气的关键所在，但是最佳的饱和温度值并非一个固定值。而是随着设备结构、炉子气化状况、燃料种类、煤气用途的不同而异，这就要靠司炉工凭借丰富的生产经验来探索、总结，一般选择原则是：1燃料：灰分熔点低，为了防止结渣，选择较高的饱和温度；灰含量多，块度小，在炉内气化过程中结渣的可能性大，可适当提高饱和温度；含水分多，降低了炉温，应选取较低的饱和温度。2.气化强度：提高气化强度，风量、风压相应增加，炉内燃烧与气化速度也增加，则应提高饱和温度。3.煤气用途：作原料气用，要求煤气中的氢高，应选取较高的饱和温度；作工业燃料气用，要求一氧化碳高，氢低，就应选择较低的饱和温度。4根据探炉情况判断炉内气化正常与否。当发现火层温度太高时，则应提高饱和温度；当炉内火层温度太低时，则应降低饱和温度。就发生炉煤气而言，气化无烟煤时饱和温度在5060之间变化；气化烟煤时饱和温度在4555之间波动。除了上述的三个关键参数外，为了确保安全生产和气化过程正常进行，还必须对一些工艺参数进行调整与控制。（1）燃料：进入发生炉的燃料量都必须计量。一般的大炉子均是用皮带秤计量，小炉子用容量法估算。供给量由所需煤气的生产量来确定，对单台炉于来说，允许在设计额定值的30-120范围内变动；同时对燃料的成分、含水量、含灰量要进行定期化验，对燃料的块度也有严格的要求，一般设计规定为25-50mm，50-80mm。但随着机械化采煤的发展，碎煤量增加，大部分工厂都面对现实，将下限改到16mm。（2）煤气：一般的煤气站从炉出口至低压总管中间一段都布置得较紧凑，不具备计量装置所必需的直管段长度，因此只能在出站管道上安装总煤气流量表来计量。单台炉的煤气产量可根据空气流量估算出来。另外，还必须：1）每小时进行一次煤气成份分析，化验煤气中的氧、一氧化碳、二氧化碳含量，据此来分析炉内气化正常与否，为司炉工提供操作依据；一班进行一次全分析（要求连续取样，也有用自动分析仪的），通过化验得出煤气的全套成分，并计算出热值。2）煤气炉出压力主要是用来克服净化系统和管道的阻力，各厂可根据实际情况确定。一般控制在60-80mmH2O之间，在其他条件不变的情况下，如炉出压力增加，说明净化系统或管道被带出物堵塞，则应及时予以消除；如供风量、风压、生产量增加，炉出压力相应增加则是正常现象。3）煤气炉出温度直接影响到煤气站出温度，而煤气站出温度是煤气质量的重要指标之一，为了提高煤气的热值和燃烧温度，人们采取了许多措施来降低煤气站出温度，同时，煤气炉出温度又决定炉内气化情况，特别是炉内层次正常与否的重要标志。对于煤气发生炉来说，炉出温度在400-600之间属正常。如炉出温度太高，说明炉内料层太薄或有烧穿、冒火等现象，煤气质量也要下降。基于此，有的发生炉将炉出温度用仪表与加煤机进行联锁，当炉出温度高于规定值时，自动启动加煤机加煤，当炉出温度低于规定值时，自动停止加煤机。（3）供风，风量是由所需要的煤气产量来确定的。通过空气流量可估算出煤气流量；而供风压力除随煤气产量、供风量增加而增高外，还要由料层的阻力和所要求的炉出压力来决定，因此它既是发生炉生产能力的一个间接标志，又能从另一侧面反映炉内气化情况正常与否。对煤气发生炉来说控制在100-400mmH2O之间。在一般的工厂中，煤气负荷量是在不断变化的。这种变化首先反映到煤气总管压力上，我们利用这个压力信号，通过自控系统来操作发生炉供风管上的调节阀，当煤气负荷增加或减小时，总管上的压力相应地减少或增加信号，使调节阀开大或关小，从而达到增加或减少供风的目的。（4）炉渣含碳量：是指灰渣中含碳量的百分比，每班取样化验一次，平时可用肉眼观察估测。炉渣含碳量太高，说明炉内气化不正常，同时也标志着气化效率降低，不少工厂把它作为煤气站技术经济考核指标之一。十、发主炉不正常及处理运行中的煤气发主炉，有时会出现异常现象，如煤气炉出温度过高或过低，炉渣含碳量增高，炉内出现结渣、冒火等现象，均称之为不正常炉况。造成这种现象的主要原因有以下三个方面：1供应的气化原料不符合要求，如煤的质量降低，含灰分、煤矸石增多；煤的块度不均匀,含煤粉多，恶化了炉内正常气化条件。2.发生炉本身存在缺陷，如加煤系统或出灰系统出现故障或零件损坏，致使加煤、出灰不均匀等。3，司炉工操作失误，如饱和温度未控制好，对加煤、出灰、炉内层次变化情况未及时监测和调整等。当然这些原因并不是孤立的，而是互相牵连的，有时还是其共同作用的结果。因此，炉况不正常情况的表现也是多种多样的，互相交错的，我们在这里将常见的不正常炉况归纳为三个问题予以分析说明。鉴于在正常生产条件下前二个因素已基本固定。既使出现，也显而易见，故在分析时着重说明操作因素及处理办法。（一）煤气发生炉的热运行1.煤气发生炉热运行的特征及判断(1)首先可从炉出温度表上看出，煤气炉出温度超过工艺规定值。（2）打开透炉孔观察，可见炉面呈红亮或黄亮色，有时有局部冒火现象。（3）探炉可发现炉内有结渣现象，钎子插不下去，火层温度高，钎子拿出来时火层区呈黄亮色，有时甚至将钎子烧断。（4）煤气取样化验，CO2超过规定值，煤气发热值降低。2.热运行形成原因及处理方法造成热运行的原因常见的有两种，针对不同的原因，采取不同的处理方法（1）饱和温度太低，即向炉底供风管中加入的蒸汽量少了，送入炉内的风中含水蒸气量不足，使炉内温度特别是氧化层温度增高，当温度超过灰渣熔点时，灰渣熔化,结成块状.这样不仅是沿炉截面的均匀供风遭到了破坏，恶化了炉内气化条件，而且由于大块熔渣的存在，使气流与碳的接触面减少，二氧化碳和水蒸气未能与碳充分反应就通过了还原层。结果煤气炉出温度高，煤气中C02多，发热值低。出现这种情况时，应减少该台炉子的负荷，适当提高饱和温度，使炉内温度降低到规定值，然后视具体情况作如下处理：当结渣不严重时，用探炉的钎子穿插，破碎渣块，并适当调整加煤量和出灰量，使炉子逐渐恢复正常。当炉子恶化情况严重，炉内结成一片片大块时，为了确保供煤气质量和便于处理,将该台炉与网路断开，用直径30-40mm的大钢钎和铁锤进行敲打破渣，待基本上处理正常后再接人运行。当炉子结成整块无法下料时，只得停炉打渣，处理好后再点炉生产。（2）生产过程中，当煤气产量发生变化时，未及时调整加煤量和出灰量，造成灰层过高（大于500-600mm），总层过低（小于600-700mm），这样不仅是炉内的干燥干馏层没有，还原层也较薄，使二氧化碳、水蒸气等组成的气流没有足够的时间与碳接触完成还原反应，结果煤气中二氧化碳成分增加，煤气炉出温度增高。出现这种情况时，应适当加快出灰和加煤，使灰层降至规定值，总层增加至规定值，炉子即可恢复正常状况。（二）煤气发生炉冷运行1煤气发生炉冷运行特征及判断（1） 从炉出温度可看出，煤气炉出口温度低于规定值。（2）打开探炉孔观察，炉面呈暗红色或黑色。（3）插钎检查时，按规定烧钎2分钟拿出来后，钎子上所示氧化层区域呈现暗红色，甚至有时看不出火层区域（此时可用湿布擦钎子，根据产生水蒸气的多少来判定火层区域）。（4）煤气取样化验，一氧化碳和氢气都较低；炉渣取样分析，含碳量高。2.冷运行形成原因及处理方法（1）饱和温度太高，向炉中供风的水蒸气含量高，使炉内及火层温度低，这样不仅是碳不能充分氧化，炉渣含碳量高，而且由于炉温低，不能充分供应二氧化碳还原和水蒸气分解所需的热量，使煤气中一氧化碳和氢气都很低。出现这种情况时，应降低饱和温度，待炉内和氧化层温度恢复正常后，再将饱和温度调到正常值。（2）在运行过程中，未能根据煤气产量调整加煤、出灰量，造成煤层太厚（1200mm）、灰层太薄，有时甚至没有灰层。送人炉内的风未能充分预热，炉内温度下降，煤气质量恶化，炉渣含碳量增高。此时应停止出灰，把灰层培养起来，停止或减少加煤，使炉内层次逐渐恢复正常。对湿式出灰的炉子，此时应严格控制灰盘水位，防止因灰盘水位大高而导致炉蓖因遇水急冷而炸裂。（3）煤气发生炉生产量太低，炉内气化速度慢，炉温低。遇到这种情况，多台炉子同时生产时，可将部分生产炉转为热备用，逐渐增加生产炉子的鼓风量，使其恢复正常。单台炉生产时就无法调整，有时为了维持生产，不得不被迫放散，这样既浪费宝贵的能源，又污染了环境，这是应该尽量避免的，为了从根本上解决这个问题，一是加强计划调度，做到均衡生产；另一是建立储气柜，予以调节负荷。（三）偏炉1 偏炉特征及判断煤气发生炉正常运行时，炉内层次分布情况如图一a所示。但在实际运行过程中，很难达到这种理想状况，而是沿炉截面有倾斜现象，如图一b所示，这种现象称之为偏炉，炉内层次倾斜程度不大时，煤气发生炉仍能生产出合格的煤气，可视为正常，只要加强管理使其逐渐均匀分布即可；而偏炉严重时，则炉内一部分呈现热运行状况，另一部分呈现冷运行状况，也就是说它同时具有冷、热运行的特征，这样分析起来也就更为复杂，处理时也更为棘手。2 （1）打开透炉孔观察，炉面局部呈红亮色，甚至有烧穿冒火现象，而另一部分则呈黑色。（2）插钎检查，有的孔钎子氧化区烧成黄亮色，有熔渣块；而有的孔钎子氧化区呈现暗红色，甚至分辨不出那段是氧化层区。（3）综合作用结果，煤气炉出口温度增高。（4）取样化验，煤气质量下降，灰渣中含碳量增加。2偏炉形成原因及预防处理（1）供风不均匀。这有两种可能：一是炉篦之间的间隙大小不一致，间隙大的一边供风多，气化反应速度快，而间隙小的一边供风量少，气化反应速度慢；另一是炉内出现小块熔渣后，未及时处理，也影响沿炉子整个横截面均匀供风。因此在安装炉蓖子时，应注意调整每层之间沿整个圆周的间隙，使其尽可能大小一致。同时，在运行过程中，要勤操作，当发现小块熔渣时应及时处理，以防止炉子进一步恶化。（2）点炉时炉内装渣不均匀或渣中有大块熔渣，或点火过程沿整个炉子横裁面燃烧不均匀，一部分先燃烧，而另一部分则迟迟燃烧不好，开炉后就形成偏炉状态。因此，装炉时要严格执行工艺要求，点火时要沿整个炉子的横截面均匀点着，以保证均匀燃烧。（3）加煤不均匀。对有揽拌耙的煤气发生炉来说，情况要好些，对双钟罩、洒煤锥加煤系统的煤气发生炉往往由于洒煤锥（有的厂后来加装了调煤挡板）位罩不当而又未能及时调整，形成加煤不均匀。另外，煤的块度相差太大，也是造成加煤不均匀的重要因素。因此，为了减少加煤不均匀现象的产生，首先气化原料块度要均匀，在运行中要经常检查加煤情况，及时调整洒煤锥和调煤挡板，必要时要人工用钎子拨煤。（4）出灰不均匀。主要是大灰刀前后灰渣松紧、多少不一致，造成炉内气化不均匀，特别是新建的煤气站缺少经验，往往因此而造成偏炉；而大部分老煤气站逐渐摸索出其规律，用调整小灰刀的长、宽、位置的办法，基本上解决了出灰不均匀的问题。在实际生产中，往往不是一种原因所致，而是几种原因综合作用的结果，同时其表现形式也不单纯是向一边偏斜，有时还出现中间与四周不一样。双层火层等现象。因此在处理时也要灵活运用，对症下药，如一时难以处理正常时，可将炉子转为热备用，让其自燃一段时间，炉况趋于正常后再行处理。十一、全站送气全站送煤气，有两种情况：一种是新建的煤气站送煤气,指挥和操作人员均缺乏生产实践经验，设备又都是新投入运行的，必须严格按发