煤气炉操作简易介绍.doc

煤气炉操作简易介绍一、煤气炉气化原理a) 碳与水蒸汽的反应CO2+H2C+2H2OCO+H2C+H2Ob) 碳与CO2的反应C+CO22COC+2H2CH4c) 甲烷的生成反应CH4+CO2CH4+H2OCH4+2H2OCO2+4H22CO+2H2CO+3H2Od) 变换反应CO2+H2CO+H2O简而言之就是一个放热与吸热平衡的过程。放热的主要来源有两个，一是蒸汽带入的显热，其数量比较少，具有两面性。另外一个来源主要在于氧化层所释放的热量。吸热的过程比较多：自产蒸汽所需要的热能、煤气显热、干燥、干馏、还原层所需要热能、灰渣显热、炉壳辐射散热等。理论上讲吸热放热过程应当平衡，但是实际两者之间一直处于一种不平衡状态，操作人员的操作控制一直在寻找这个平衡点，否则炉况必然会偏于冷运行或热运行，还有出现偏炉运行的可能。影响热平衡的主要因素有三方面：一是气化用煤的质量指标，在这个方面国家有一些强制性标准（如GB 9413-2008）还有一些推荐性的行业标准（MTT1010-2006）等，但是中国的气化用煤来源比较欠缺，质量差异比较大，各个地区均在摸索实用于自己的煤炭标准。二是操作人员的素养，包括责任心、主动性、业务技能、炉况判断能力。三是设备因素，国内的固定床生产厂家有许多，相对而言，淄博、黄台、万丰的煤气炉比较好，但是均存在对煤种适用差的弊端，许多厂家均会对煤气炉结构做出一定改造，以适应生产需要。二、煤气炉操作控制关键点1、饱和温度，主要取决于煤炭的ST1；煤块无法进行改变，型煤完全可以根据成分进行调制。2、料层的合理分布，与造作人员水平、炉型结构相关，同时与生产负荷密切相关。3、生产调度指挥系统的协调性。三、常见炉况的调整各种常见工况处理非正常操作A：燃料层次不正常的操作一：发生炉内无气化层的操作1、现象1）、炉出温度偏低；2）、探火操作时，铁钎无烧红迹象；3）、煤气成分超出正常范围；4）、煤气产量大幅下降；5）、灰渣中含碳量增高。2、原因分析1）、发生炉长期时间热备，但未按要求进行探火、养炉、低压鼓风等操作，致使炉温降至很低，造成局部或全部灭火；2）、饱和温度控制过高，炉内未分解的蒸汽量太多，吸热量剧增，气化层温度猛降，炉子长期冷运行，最终导致火层（氧化层）消失；3）、汽包加水过满而未及时发现，致使多余的水窜入蒸汽主管中，在向炉内吹蒸汽时一起进入炉内，造成炉温骤降，先是局部熄火，而后面积逐步扩大，直至气化层完全消失；4）、吹风量、风速过小，而蒸汽流量过大或时间过长，造成炉内放热量与吸热量失去平衡，燃料层热量愈来愈少，温度逐渐降低，引起气化层消失。（综上所述，气化层消失主要是因为炉温过低而引起）3、处理方法 1）、发生炉热备时，按规程定期探火，掌握炉内情况，并要定期加煤与低压鼓风操作，以维持炉内一定温度。另外，还要适当开启炉篦，防止灰层过厚，保证炉内具有良好的透气性；2）、正在运行的炉子，应降低生产负荷，并降低饱和空气温度，使炉温逐渐升高，重新培养气化层；3）、随时注意汽包水位保持在规定范围，定期对蒸汽缓冲罐装置定期排污；4）、合理调节空气与蒸汽的流量。发现气化层消失时，应降低饱和温度或适当加大空气流量，已促使炉温升高。（加大空气流量时，一定要缓慢的增加，切不可操之过急）5）、探火时发现火钎无烧红迹象时，应进行的第二次探火并延长探火时间，若结果仍不明显，可以用手贴近铁钎或用鞋底来回移动，感觉气化层消失前的位置，以确定是否有必要停止炉篦或改变炉篦转速。二：气化层偏上的调整在炉内现象如下图：1、现象1）、炉出温度偏高，干馏层与干燥层明显变薄；2）：探火时，铁钎下部黑色或黄霜色部分明显加长，即灰渣层变厚；3）：煤气组成中二氧化碳含量增加，氢气与一氧化碳含量降低；4）、由气体带出显热大，所以燃料消耗量比正常时有所增加；5）、炉内气化层严重偏上时，可见炉面发亮。2、原因分析1）、燃料中灰分含量高，气化过程中产生的灰渣量增大，而炉篦转速却未随灰渣增多而加快，致使炉底灰渣越聚越多，引起灰层增厚，气化层上移；2）、生产负荷增加后，炉内的燃烧与气化速度加快，而加煤量却未及时增加，使干馏层、干燥层逐渐变薄，气化层上移；3）、燃料粒度不均或粉末太多，造成加料系统堵塞而未及时发现，导致气化层上移；3、处理方法1）、根据燃料中灰分含量调整炉篦转速，及时出灰，使灰渣层逐步达到规定的厚度；2）、根据生产负荷变化，适当增加或减少加煤量，以将干馏层和干燥层控制在规定的范围之内；3）、密切注意加加煤情况，发现加煤系统堵塞或发生故障要及时处理，同时，在上煤时要严格控制燃料粒度和粉末含量；三：气化层偏下的调整1、现象（见次页图示）1）、燃料层表面黑暗，炉出温度偏低；2）、探火时铁钎下部黑色或黄霜色区域明显缩短，即灰渣层变薄；3）、煤气成分中甲烷含量增加；4）、气化层严重偏下时，湿式除灰裙套水封的水温明现上升；2、原因分析1）、炉篦转速过快，出灰量过多，致使灰层变薄，引起气化层偏下；2）、入炉饱和温度先高，使部分煤炭未燃尽即落入灰层，而后饱和温度又大幅度降低，使炉底未燃尽的煤炭“死灰复燃”，气化层次紊乱，炉底温度升高，引起更多的残炭燃烧；3）、灰盘用水消耗量增加，水温升高。3、处理方法1）、视气化层偏下情况的轻重，暂停或调慢炉篦转速，逐步增高灰层厚度；入炉气化剂的饱和温度必须随炉子的负荷而变更。在气化层靠下，灰层变薄的情况下，可酌情短时间提高饱和温度，待燃料层次恢复正常后恢复正常操作；3）若气化层已降至炉篦或灰盘以下时，一定注意尽量不向灰盘加水，防止因水位上涨造成炉篦急冷而炸裂。四：发生炉内气化层偏斜的调整（在内径大的发生炉气化层层次不正常最常见的一种现象）1、现象1）、探火时，不同探火孔铁钎下部黑色部分长短不一，即炉底灰层厚度不同；2）、探火钎有时出现红黑相间的现象，多为两截，偶有三截，此为气化层偏斜特例，称为纹型气化层（或双氧层）；3）、发生炉燃料层局部温度过高，出口温度不稳定。打开探火孔观察可见一侧光亮，而另一侧呈暗黑色；4）、煤气组成中二氧化碳含量增加，氢气与一氧化碳含量降低；5）、气化层严重偏斜时，灰渣中有红炭或煤，同时灰渣中含碳量也会增加，这种现象主要在干式出灰发生炉中出现，我站主要是灰盘用水消耗量增加，水温升高。2、原因1）、发生炉点火时，炉内装渣不均或有大块熔渣、铺柴不均匀，点火后，未等炉内燃烧均匀急于下煤，结果造成炉内一边先燃烧一边后燃烧，形成气化层偏移；2）、燃料粒度不均匀，粉末含量多，形成炉内阻力不一致，气化剂分布不均匀，阻力小的地方气化层逐渐偏上，阻力大的地方气化层相对偏下；3）下煤不均匀，造成一边下煤多一边下煤少，造成阻力不一致，气化剂分布必然不均匀，灰粉生成快慢不一致，如此时间一长，就会产生气化层偏移；4）、灰刀位置发生移位或灰刀安装数量只有一把，造成除灰不均匀，由此引起料层阻力不均也会导致气化层偏移；5）、探火时捅钎形成小的风洞，使风量分布不均，导致气化层偏移；6）、炉内气化层温度过高，造成炉内结渣，燃料层有悬空现象，形成气化层偏移；7）、炉篦各层之间的间隙不太一致，造成布风不均衡，也会导致气化层偏移。3、处理方法1）、点火铺炉时，要做到铺柴装渣均匀，不得混入大块灰渣，并转动炉篦一段时间后，检查灰层的平整度是否达标，点火要从几个方向同时点燃，并待炉面燃烧均匀后再缓慢加煤；2）、严格控制入炉燃料粒度及粉末含量；3）、加煤要均匀缓慢，并要根据炭层高度和炉况调整，阻力小的地方尽量多拨煤，以改变风量的分布情况，逐渐达到炉内横截面的阻力一致；4）、因灰刀位置引起的气化层偏移，可在摸索若干次后，将灰刀的位置和长短做适当的调整，做到出灰均匀；5）、探火操作时，要注意用钢钎将插入孔周围填平捣实，防止产生气孔，引起风量分布不均。发现灰层厚度差别较大时，应在灰层高处捅灰，薄的地方打气孔；6）、操作中严格控制气化层温度不得超出燃料的灰熔点，以防炉内结渣、料层悬空而引起气化层偏移或出现纹形气化层；7）、当炉内出现双气化层现象时，应在双层区域周围打气孔，在架空处捣实，并适当提高饱和温度，使之逐渐消除。4、处理炉内气化层偏斜的原则1）、首先要以热的一侧为准，适当加大饱和温度，避免形成熔渣；2）、若已形成熔渣，要及时处理熔渣；3）、不宜盲目改变炉篦转速，防止气化层进一步下降烧坏炉底。B、反应温度不正常的调整 一、热运行的处理1、现象1）、炉出温度与炉内温度均高，用探火钎探火时，颜色为黄亮色；2）、火层上移、灰层增厚的现象；3）、煤气中二氧化碳含量高于标准，而氢气含量则低于标准，煤气热值下降；4）灰渣含碳量不稳定，总体呈上升趋势，且出灰时会发现灰渣中块度增大；5）、探钎时有较强的粘结感存在，或者无法探钎。2、原因分析1）、饱和温度与加煤量未随煤气产量增加而调整，致使炉内增加的热量无处散发，引发炉温上升；2）、由于煤种改变（灰分含量增高），而炉篦未随之调整，使灰层厚度增加，其他层次变薄，造成热气流与煤接触时间减少，同时还原层变薄使还原反应减弱，吸热量降低，致使炉温迅速上升；3）、生产负荷很大，而操作却不及时，没有按规定探测炉内情况并作必要调整，致使炉内气化条件逐渐恶化；3、处理方法1）、根据情况适当加大出灰量，使灰层得以稳定；2）、适当提高饱和温度，使炉温逐步下降，以防止炉内结渣；3）、适当加大入炉煤量，保证燃料层次的厚度。二、发生炉冷运行的处理1、现象1）、炉出温度明显偏低，炉面呈黑色或暗红色；2）、插钎探测时感觉料层非常酥松，插入非常省力,燃钎时间虽然符合要求,但氧化层仍火色暗淡,不见正常的气化层；3)、空层偏小，总炭层偏高；4）、一氧化碳和氢气含量偏低，煤气热值也偏低；5）、灰渣多呈灰末状，正常状况应是质轻多孔的灰渣。2、原因分析1）、加煤量过大，致使煤层过厚，加之炉篦转动过快使灰层过薄，入炉气化剂得不到预热，致使气化层温度下降，造成冷运行；2）、饱和温度偏高，气化剂中的蒸汽含量太大，致使蒸汽分辨率很低，炉温得不到提高，时间过长导致冷运行；3）、燃料中水分含量高，而饱和温度与其他操作参数未调整，找成冷运行；4）、水夹套漏水。3、处理方法1）、若煤层过厚、灰层过薄引起冷运行，则减少加煤量与减慢炉篦转速，使灰层逐步加厚，炉况漫漫恢复；2）、适当降低饱和温度；C、事故处理处理原则：安全第一，预防为主；胆大心细，严守章程；始终维持炉内为正压操作。一、煤气加压机突然停车1、现象1）、钟罩阀水封被突破；2）、炉出口压力和炉底压力上升（炉出口压力上升最为明显，一般会超过仪表刻度范围）。2、处理方法1）、拉起钟罩阀；2）、酌情降低饱和温度，但不关死进风阀门与蒸汽阀门；3）、迅速建立各种水封；4）、立即上报情况，等候调查处理。二、空气鼓风机停车空气鼓风机与煤气加压机是联锁的，空气鼓风机停车而煤气加压机会自动停车，在特殊时间空气鼓风机会停车，而加压机不停车。（此种现象要高度重视）1、现象炉出口压力和炉底压力瞬间降低为零，风量没有了，炉出口压力甚至降到零以下。2、处理方法1）、迅速全开蒸汽阀门往炉内送蒸汽顶压；2）、立即将煤气加压机停车并建立各种水封；3）、迅速关死进风闸板阀门；4）、盖严探火孔盖与关死加煤机的各种阀门；5）、建立各处水封，打开钟罩阀少许放散，打开自然通风阀（最好待炉出温度降到100以下进行），使炉子处于热备状态（此时处于负运行状态）；6）、立即上报情况，等候处理。三、大停电大停电是指空气鼓风机与煤气加压机全都停车。炉上反应是炉底压力瞬间降低为零，炉出口压力先是偏高而后慢慢下降。处理方法为迅速全开蒸汽阀门往炉内送蒸汽顶压，打开钟罩阀少许放散，待蒸汽也停后，打开自然通风阀，打开空气放散管，建立水封，将炉子转入热备状态，立即上报情况，等候处理。 四、加煤机、出灰机停电短期内可以降低风量维持生产，时间长后要将炉子转入热备状态。 五、来电操作1、检查空气放散管是否打开；2、启动空气鼓风机数分钟后（视蒸汽压力决定时间长短），关上空气放散管；3、按热备转生产的操作将炉子各通路接通。六、停蒸汽（外来蒸汽）1、短时间内停蒸汽可以关死蒸汽闸门，以防煤气倒灌；2、严禁打开探火孔；3、关死外来蒸汽闸门，用本炉产生的蒸汽供应本炉需要；4、降低风量维持生产。七、风量突增，风压下降的情况1、自然通风阀被人误操作打开，要迅速关上；2、灰盘水封和炉底水封被突破，这是要适当降低风量，迅速补水到正常状态。八、风量下降、风压波动一般是鼓风箱所致或鼓风箱排水水封被灰渣等堵死，造成排水不畅，引发空气压力和煤气压力的波动，当水量过多时，会造成堵死鼓风箱的事故，出现这种情况，要马上排掉鼓风箱的水，必要时，卸开排水管道排水。九、炉出口压力波动较大的情况炉出口压力波动必定引起炉底压力也波动，如果炉出口压力波动比炉底压力波动幅度大，则可基本上判断原因是来自炉出口管道后面，一定要认真检查，妥善处理。十、发现集汽包无水1、可先判断停水时间，如果时间不长，决不至于造成水套无水，可直接打开阀门加水，如果水压太低加不进去，这时可将集汽包与蒸汽母管之间的阀门关死，然后打开安全阀放散蒸汽，使压力减小，随后打开阀门加水，可用手摸水管的冷热查明是否进水；2、可以借鉴锅炉中的“叫水”方法进行检测。即：1）、开启水位表放水阀门；2）、关闭蒸汽阀门；3）、关闭水阀门；4）、再关闭放水阀门；5）、然后开启水阀门，看是否有水从连管冲出。如有水冲出则可以直接加水，如无水冲出，则应采用3的方法进行操作。3、如果时间较长，或时间记不清，集汽包的放水阀也放不出来水，则说明水已降至水套部分。这时可敲打水套上下部位，凭声音判断水位高低，也可水套放水阀，接一向上水管判断夹套水位高低（此法一定要将集汽包与蒸汽母管之间的阀门关死，然后打开安全阀放散蒸汽，使夹套内无压力方可操作并注意烫伤）。若夹套水位在75以上，可以直接加水到规定水位，若夹套内根本无水或低于75，应将炉子改为热备，将集汽包与蒸汽母管断开并放散掉剩余蒸汽，同时往炉内通入低压蒸汽，待煤气温度降至150以下，再逐渐加水到正常水位。十一、空气管道爆炸空气管道在正常生产时，是不会发生爆炸的，但在突然停电以后，煤气有可能通过发生炉的火层，返回炉底空气总管内，由于逆止阀失效或空气闸门关不严，就会使煤气返回空气管道，并且煤气已被加热到较高温度，在空气管道内与空气混合到一定比例时，即可发生爆炸。其防止措施为：1、保证逆止阀可靠，平常维护好逆止阀；2）、停电后一定要大开蒸汽阀，保证炉底有一定的正压，同时，蒸汽可以冲淡煤气，不让煤气与空气形成一定的混合比；3）、停电后关闭空气阀门一定要快，不让煤气进入空气管道；4）、停电后拉起钟罩阀，不让炉出口压力过高使煤气返回鼓风箱；5）、来电后一定要让空气总管末端放散几分钟，把空气总管中