煤气发生炉炉况不正常原因分析及处理方法浅谈

煤气发生炉炉况不正常原因分析及处理方法浅谈一、煤气发生炉的热运行 在煤气发生炉的实际操作中，出现热运行这种不正常的状况，是绝对不允许的。这种状况的主要特征：炉出煤气温度达到600度以上，已经达到了煤气自然的温度，非常危险。在这种状况下，如果打开炉顶探火孔，炉内红亮，冒出的煤气会自然着火燃烧，炉内气化层结大渣，温度高达1300度，温度很高，如果钎探容易烧断钎子，炉顶外部会出现较高温度，炉内撒煤装置会烧脱落等，化验分析煤气，含二氧化碳比较高，一氧化碳比较低。产生热运行的原因： 1、灰层过高，总煤层过低，氧化层（火层）上移，还原层、干馏干燥层几乎没有了，成了大火炉。出现这种状况，煤气中大部分是二氧化碳，因此，煤气出口温度高达600度以上，更有可能在空层中产生自然着火。遇到这种情况：注意，要加快除灰，加快进煤，使干燥层燃料加厚覆盖。氧化层下移至正常位置（炉篦顶200MM）进入炉底蒸汽量要增加，使氧化层降温，直到调整好炉况，使炉出口温度降至正常温度550度。 2、饱和温度过小，空气中蒸汽含量小，造成氧化层急烈燃烧，导致气化层温度升高。出现这种炉状，氧化层已结大渣成溶渣，风量阻力很大，在没有结渣的周围，气体流速增加，没有经过碳表面还原（二氧化碳），煤气中二氧化碳过多。同时由于炭被熔渣中含炭量也会增加，浪费了能源。由于氧化层结渣，往往会出现偏烧现象，因为结渣的部位煤层落不下来，没有结渣的位下落比较顺畅，如不及时处理，时间一长，就形成顺畅的部位氧化层火旺，结渣部位气流不顺畅，氧化层火不旺，直到出现灭火。产生这种情况：注意，要加大饱和温度（蒸汽量），降低氧化层温度，用粗30MM钢钎打碎熔渣，同时转动灰盘，挤压小块灰渣出炉外。如果炉内灰渣太大，用粗钎打不碎，就必须进行停炉处理。否则将会损坏炉篦等设备，造成较大损失。 二、煤气发生炉的冷运行 煤气发生炉冷运行的现象特征：炉出口煤气温度低于400度，从探火孔观察炉内黑色稍有红色，钎探根本测不出氧化层或不明显。化验煤气中一氧化碳和氢含量都很低，而水份含量较高。产生冷运行的原因： 1、饱和温度过高 由于饱和蒸汽过量进入炉底至氧化层，使氧化层的温度下降，而且二氧化碳量低，没有足够的温度进行还原反应，水蒸汽在氧化层得不到分解，更谈不上和炭进行合成反应。至使煤气中二氧化碳含量高，一氧化碳含量低，含水份多。由于氧化层温度低，大量煤块没有气化，没有气化的炭约占20%以上，有些达到30%，浪费非常惊人。 产生这种情况：注意，调整饱和温度，使进入炉内气化的蒸汽量减小，使氧化层还原温度升高。同时注意灰层的变化情况。由于减小了蒸汽量，氧化层燃烧较旺，会把下部灰层中没有氧化完的炭引燃烧后向下部燃烧。同时氧化层向上燃烧，这就出现了双火层现象。解决双火层，必须把下火层熄灭，否则将烧坏炉造成停炉停产等损失。熄灭下火层的办法：加大蒸汽量，把下火层为主运行。当调整好以后，减少进入炉内的蒸汽量至正常状态。 2、煤块太湿，煤块含水份太大 由于企业煤场没有避雨雪，煤快含水份过量、过多而进入炉内，使产生的煤气热量对新进入的煤进行烘干，损失了大量的煤气余热，降低了煤气出口温度，并使煤气含有大量的水份，煤气质量下降。如果煤块含水太大进入炉内水份来不及蒸发，流到氧化层浸火都是有可能的，这种情况是绝对不允许的。因此，企业应对煤场避雨设施采取措施，防止湿煤进入炉内气化。 上述二种原因，不管是炉内下部氧化还原层冷运行，还是上部干馏干燥层冷运行，都会使煤气的品质下降，水蒸汽含量过高，导致煤气温度过低，至使大量焦油析出，粘结堵塞煤气管道。 三、煤气发生炉的偏运行 偏运行的特征：炉内氧化层一边燃烧，一边不燃烧。用钢钎探测，一边氧化层把钢钎烧红，另一边钢钎暗红或无变化。排渣含量过高。在不燃烧的一边，大量的空气和水蒸汽没有参与气化，混合在煤气中，严重影响煤气质量。产生偏运行的原因是多方面的，但主要有下列几种： 1、原始炉况引起。所谓原始炉况，就是在点火前，炉内装渣不均匀，就急于下煤，结果造成一边着火，一边不着火。填渣低的一边通风好着火，填渣高的一边通风差不着火形成偏烧。 2、炉内局部溶渣引起。由于运行中，一边火旺产生溶渣，又没有及时处理，除灰时一边畅通落灰，有溶渣的一边不落灰，造成灰层过厚，又因灰层通风阻力小于煤层，因而造成风量过大，氧化层火旺，氧化层上移，灰层越来越高。而在灰低的一边，由于煤层风阻大，风量小，反应较慢，灰层变的越来越薄，造成严重偏烧。 3、下煤不均引起。在向炉内进煤中，散煤锥的位置设计不合理，或者没有调整好，造成一边下煤多，一边下煤少，多的部位鼓出小包，少的部位形成凹坑。造成小山包风阻大，凹坑外风阻小，风阻小的一边着火旺，风阻大的一边着火差，造成偏烧。 4、风量不均引起。空气进入炉底后进入炉篦。由于炉篦在安装时偏离中心线15厘米，空气从炉篦孔中流出也处于偏流状态，一边风量大，一边风量小，如果炉篦长时间不转动，风量大的一边着火旺，风量小的一边着火差，也会引起偏烧。 5、水夹套漏水引起。气化用煤必须质量好，一是粘质性小，二是挥发份小，三是块状直径不大于40mm，四是煤块强度适中。如果使用粘结性大的煤，会造成炉内干馏层成糊状，结大渣，严重影响煤气生产，严重时会损坏设备，更在运行管理中，煤碳的质量非常关键。有甚者会造成炉底局部爆炸、偏烧等。 另外还有一种偏运行。氧化层中间着火，四周不着火，或者四周着火，中间不着火。这种状况，主要是由下列原因引起。 （1）风量太小或太大。由于塔型炉篦是横向送风，在风量小时，中间风量大，灰层加厚，氧化层温度偏高。反之，风量大时，四周风量大，中间反而风量小，四周氧化层温度高，灰层加厚，氧化层上移，中间氧化层相对下移。也就出现了四周着火快，中间着火慢的现象。这状况处理办法：一是调整好风量，达到最佳状态，二是调整炉篦出风口。如果风量长期过大，要考虑风阀的调整。三是长期风量过小要考虑风机流量问题，必要时更换风机。 （2）下煤不均匀，煤块不标准，大块落向四周，中间落小块等。 无论是何种原因造成的偏运行，都采用下列措施处理： 一是将炉内渣块用钎捣碎，在着火的一边偏下煤。 二是在不着火的一边少下煤或暂不下煤。 三是加大饱和温度，防止偏烧部位结成溶渣。同时根据炉况，调整除灰，直到把偏烧调整好为止。 四、煤气发生炉的故障排除 1、煤气加压机突然停车 由于某种原因停电，加压机停止运转。这种情况就会突然影响到煤气发生炉。其特征为：炉出煤气压力大幅上升，炉底压力也增加。必然拉开放散，降低风压，关小风阀，降低饱和温度。注意风阀不能关死。如果长时间停电，按热备操作。 2、空气鼓风机停车 鼓风机和加压机在设计上是联锁的，加压机停车，鼓风机也就自动停止运转。但也应防备联锁失灵（使用热煤气无冷却净化的不存在联锁问题）。煤气出口压力降至零。这时，不管是使用哪一种煤气炉，都必须向炉底加大蒸汽流量，确保炉内正压，同时，关闭空气阀，视情况拉开放散。并立即通知加压机停止运转。防止出现炉内负压进入空气。 3、加煤机故障 加煤机出现故障，应停炉维修。停炉应停彻底，不可转热备修理。如果是多台炉并联工作，应加又竖管水封水，切断进入煤气总管通路，并严格制定维修方案，不可盲目蛮干造成事故。 4、蒸汽包缺水（常压煤气发生炉不存在） 蒸汽包缺水，注意在未查明原因前，千万不可上水。处理措施：一是先打开水位计放水旋塞放水，若发现有少量水显示，说明缺水时间不长，可以上水。二是打开水位计旋塞无水显示，说明缺水时间较长，同时要观察蒸汽包压力变化，如果这时压力和正常运行压力一样，说明缺水还不严重，蒸汽压力已经超过工作压力，说明水夹套缺水相当严重。这种情况，应按紧急停炉操作，并严禁向炉夹套上水，防止爆炸事故发生。 5、空气管道煤气逆流 空气管道在正常工作时，煤气不会逆流到空气管道，但是，如果是突然停电，煤气就有可能从炉底返回到鼓风箱中，由于逆止阀不起作用就会使煤气返回到空气总管至鼓风机，由于返回的煤气温度较高（600度以上），在空气管中和空气混合，达到爆炸指数，就会自然爆炸，后果相当严重。 其防范措施： （1）确保逆止阀密封可靠; （2）停电后要加大蒸汽量向炉内送蒸汽，保持炉内正压； （3）停电后，要以最快的速度关闭空气阀，切断进入炉底空气的通路，防止空气进入炉内引发事故。 （4）视煤气出口压力状况，拉开放散、降低炉底压力，不让煤气向鼓风箱返流。 注意：来电后，必须先把空气总管中的煤气用蒸汽吹扫，然后才能转入正常运行。 6、预防热备转正常生产时炉内爆炸。 热备炉转正常生产时有两种爆炸情况，第一种是刚向炉内送风就产生爆炸，第二种是在正常送风过程中发生爆炸。 第一种爆炸的原因是：在热备过程中，有部分煤气返回到鼓风箱中，因转正常运行，这部分煤气随同空气进入炉内，当煤气和空气混合后达到爆炸指数时，遇到氧化层的红火即发生爆炸。其危害程度相当严重，具有关资料报导，爆炸产生的破坏力足以把煤气发生炉撕裂，并引起火灾。为避免事故发生，在起动风机前，必须把空气管道中的煤气用蒸汽吹扫干净。 第二种爆炸原因：热备状态的炉内氧化层温度较低，甚至有的氧化层火已经熄灭。这时如果风压调整的较大，空气进入炉内，一部分空气中的氧在氧化层中助燃，而在另一端的空气没有助燃，而是混合在煤气中发生爆炸。消除这种爆炸现象的方法：先调小风量，待炉内氧化层均匀建立好后，在慢慢增加风量。同时要注意少加煤，禁止开炉就大量加煤的做法，待氧化层建立转入正常后，视炉内情况在多加煤。 7、预防炉篦和炉裙烧环事故 炉篦和炉裙烧环，是典型的违规操作造成的。主要原因是：氧化层下移严重，操作人员对氧化层的高度控制不好，又不经常钎测，心中无数，至使氧化层下移到炉篦和炉裙部位，使炉篦烧环或炉裙烧红、变形、裂纹，出现煤气泄漏，导致煤气着火。防止这一现象的根本措施是：操作人员要经常检查炉况，钎测氧化层（火层）在规定的高度（炉篦顶200mm）。确保炉篦顶端灰层厚度。如果氧化层下落的比较严重，严禁在继续除灰渣，同时适当加大饱和温度，关小风量,逐渐把灰层培养起来，然后再转入正常运行。如果炉篦已经烧坏，应采取停炉措施，更换炉篦。 在实际操作管理中，可能会遇到很多其他故障，如探火孔封闭不严，上煤机卡死，灰盘漏水，灰盘传动机构故障，特别是双段炉顶部煤气管道堵死，鼓风机，加压机（排送机）故障等，都需要停炉维修，故障才能排除。在这里就不在复叙。 五、煤气发生炉人工钎测炉内各层 炉内各层，在前面有关章节中已经讲述，它主要是由灰层+氧化还原层+干馏干燥层+空层组成。双段炉没空层，干馏干燥层后以上至上段都是煤。其气化原理都是一样的。 要掌握炉内各层的状况，最简单的测量办法就是插钎。在正常运行过程中，把钢钎从探火孔插入炉篦顶端2-3分钟（钢钎直径一般使用300mm粗），然后拔出来观察钢钎顔色。 （1）灰层200mm,钢钎应无色；如果变色成黑红色，说明炉篦以上200mm的灰层已达到500度以上的高温，火层已经下移，（灰层的基点是炉篦顶端）。 （2）氧化层厚150mm.钢钎应变成光亮黄色，而且界限分明，说明氧化层处于正常，温度适中。如果钢钎的顔色呈白色状，说明氧化层温度过高，达到1200度以上。如果钢钎的顔色呈黄色或光亮黄色，说明氧化层温度较低，大约在1000度左右。 （3）还原层厚400mm左右，钢钎应变成樱桃色，温度在750度左右，属正常范围。 （4）干馏干燥层厚650mm左右。钢钎应变成暗蓝色，属正常。温度大约在600度左右。 上述钢钎测量炉内各层的方法，是煤气发生炉操作管理者普遍采用的。用插钎测量出炉篦顶端为基点以上各层的高度，便于及时调整炉内气化状况。 实践证明，氧化层的温度在1150度左右为佳，气化出的煤气质量也能够得到保证。氧化层的温度过低，水蒸汽的分解不足，还原层温度也下降，影响了二氧化碳的还原，少产煤气。反之，氧化层温度高达1200度以上，会出现灰渣熔化现象造成结大渣。 通常在测量过程中，还原层和干馏干燥层的厚度没有明显的分界。但单段炉可以测量空层高度，计算出还原层和干馏层的高度。双段炉以电热偶探头测量各层温度，判断各层高度。由于目前电子原件有时失灵，不能全靠电子仪表检测，必须经常用钎测的办法掌握炉内状况。 在双段炉的管理过程中，因为干馏干燥层以上是煤仓，非常容易造成粘结，因此，在使用煤质上，最好使用无烟煤，否则会发生结大焦块危险，不得停炉维修。 正常情况下，钢钎插下去手感很松快，到炉篦有金属坚硬感觉。如果钎子插不下去，说明炉内有结渣，从结渣的硬度可以判断出结渣的程度，有时插钎发现很粘，这是结渣的前兆，有时插钎拔出后，发现钎子在空层部位有很多焦油，说明上部温度较低，处于冷运行状态。 六、煤气发生炉的炉况分析 1、煤气顔色分析正常的公有制煤气外观呈黄褐色，不透明。这主要讲烟煤生产煤气，煤气呈浅灰色，则表示煤气中挥发分很少。呈暗灰色，在煤气中有大量的碳存在。这是由于在煤气发生炉的空层中温度较低，一氧化碳的甲烷、焦油产生凝结析出固体碳黑造成的，所以空层温度不应小于500度。如果煤气呈浅黄白色，则饱和温度给的过大，煤气中含有大量的水分。 2、二氧化碳含量分析二氧化碳在煤气中的含量一般控制在25%之间，如果超过5%，说明炉内气化不正常。其原因： 一是饱和温度过大，炉内呈冷运行状态。还原温度太低，不利于二氧化碳还原，过剩的二氧化碳混合在煤气中。二是饱和温度过小，炉内热运行，结大焦渣，二氧化碳没有很好还原，或者还原层太薄，来不及还原，剩余二氧化碳混合在煤气中。三是捅炉的次数过频，打乱了炉内各层的正常层次，特别是在使用较差煤质的情况下，更容易引起经常性的捅炉破渣，一氧化碳又被燃烧，形成二氧化碳。四是炉内夹套漏水，降低氧化层温度，或局部偏烧，使二氧化碳还原不好，煤气含二氧化碳过高。还有几种分析情况如煤气氢气含量，挥发分含量以及灰渣含量等，就不在分析。