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固定床煤气化技术讨论（二） 杜始南 江西化工设计院昌昱造气技改设计所2011-5-11 我国的常压固定床煤气化技术水平可以说是代表了世界的。但目前看来设备结构差别不少，工艺操作各有说法，消耗水平和发气能力差距极大，技术改造的方向又众说纷纭。兹将固定床气化技术的几个工艺设备问题，结合工作经验教训进行简单地分析，以供大家讨论时参考。本文是固定床煤气化技术讨论（一）的继续。 （11）关于入炉蒸汽缓冲罐 许多人要求在造气炉入炉蒸汽总管增加安装蒸汽缓冲罐。他们想减少蒸汽入炉时的波动。安装后却没有人去看看究竟有没有作用。 有位专家在他的文章中热心地指导造气蒸汽系统增加缓冲设施的设计。他说：“单炉蒸汽管道设置，蒸汽流速35m/s,四炉一组，蒸汽总管从一端进入，总管截面积要大于单炉蒸汽管道截面积的六倍，蒸汽总管从四炉中间进入，总管截面积要大于单炉蒸汽管道的4倍。缓冲罐容积每台炉缓冲容积10，蒸汽减压阀通经在DN250-350之间，这样的配置可以使蒸汽在阶段转换时瞬间及时补充。”句句话都是要求增大蒸汽容积空间。以为只要有容积装着蒸汽，里头的蒸汽就会自动补充欠缺。 实际上是使用者的一厢情愿，对稳定入炉蒸汽压力并没有什么作用。因为，间歇制气造气炉入炉蒸汽量的波动是由于一台炉用汽或一台炉不用汽造成的，用汽量波动值总是在当时总汽量的25%以上。而且用汽或不用汽很性急，总是要求供汽者立马作到。 蒸汽缓冲罐不像煤气柜那样是能保持恒压的，因为煤气柜是有配重的，所以它能自恒压。煤气柜能保证压缩机一段入口保持跟气柜一样的压力。蒸汽缓冲罐则不可能。 蒸汽缓冲罐也不像动力油的油压缓冲罐那样里面有充着高压氮气的胶囊，一旦动力油不足。高压氮气释放压力将油加压。 蒸汽缓冲罐只是个容积罐，跟入炉蒸汽总管一样有容积而已。一点缓冲作用都不起。安装这么一个东西浪费投资，多占地方，多散失些热量。自然，管理者还增加了麻烦。 解决入炉蒸汽波动最好的办法，还是每台炉各自安装一个蒸汽减压阀直径从入炉蒸汽总管取汽比较好。此时，只要把入炉蒸汽总管压力适当提高，减压阀安装位置靠近炉体，减压阀的信号反馈引自入炉蒸汽总阀后，入炉蒸汽需要进多少就进多少，根本不会受其它炉的影响。 当然，舍不得孩子套不住狼，购买减压阀不掏钱是不可能的。 （12）关于炉蓖 固定床造气炉的炉蓖的重要性的确不能小瞧。但也不能夸大化。半个多世纪的时间过去了，炉蓖的改进其实没有什么太大的进展。 目前，可以算是带破渣筋条的大总倾角宝塔炉蓖一统天下。这是上个世纪七、八十年代化工部组织对UGI造气炉从原料路线到设备路线进行的改革的产物。从那以后，原料由焦炭变为无烟煤；炉条机由UGI2745大的铜制涡轮蜗杆变为J28机架结构；原来灰筋爬在灰盘上的小总倾角柱型塔炉蓖，也在清华大学、华东理工大学的教授们设计下变成了各个层面上爬着数条灰筋的大总倾角宝塔炉蓖。 其后的改进，都只是在这个基本框架条件下微小变动。 当时的技术改造在当时看来是促进煤气化技术进步的。 不过，现在看来就炉蓖而言，我觉得大总倾角宝塔型所塑造的气化火层曲线形面比小总倾角柱型塔炉蓖所塑造的气化火层曲线形面理论上是会大一些，实践中却非常受工艺操作的制约。因为灰渣的下落力被炉蓖总倾角坡上的反力的垂直分力顶得太厉害。而且灰筋爬在宝塔炉蓖的各个层面上似乎不妥。造气炉内最怕的是结大块。你人为地制造一些反力挡住灰的下落，又把大块放在炉蓖层面上，这不是害自己吗？好在这些块分布还算均匀，几十年用下来也马马虎虎。但我想我们还是应该认识到这至少是一个设计的勉强点吧。 谈炉蓖的破渣，首先必须清楚正常的工艺，炉子里是不应该有大块渣的，因为炉子内部一旦有了大块渣，说明炉子的工艺已经坏了。炉蓖的主要用途更不是让它去破渣的，只不过大总倾角宝塔型炉蓖的最底下一层离夹套内壁已经不远，配合夹套内壁下部的夹套保护板，一旦工艺不好结了块对大块渣会起到破碎灰渣的作用这倒是可以肯定的。但上面那几层的灰筋则可以说完全没有用，而且只有害处。因为炉条速度是非常慢的，灰筋对灰移动的阻滞作用只会拖延灰离开气化火层的时间，硬要让它熔融硬要让它结成大块。最底下那层炉蓖外边缘的线速度也仅仅只有大约2mm/s，而且要弄碎渣块是必须固定住它的。 按照大总倾角宝塔型炉蓖原设计意图，炉蓖的各层是合理分配气化剂和引导灰渣顺着夹套内壁跟炉蓖之间的通道离开气化火层落到灰盘的储灰腔然后排到灰斗用的。现在又有人提出“均衡系数法”设计炉蓖各层的布风，虽然不清楚怎么均衡、什么系数，我想这种探索精神是可嘉的。由于物料自上而下运动，炉蓖层间缝隙在上面几层应当窄些，往下应当宽些。因为灰渣中的细灰比例越到下面越大。炉蓖的整体倾斜程度跟炉体的落灰通道宽度也要匹配。有人问我几层的炉蓖好？从炉截面布风均匀性出发，自然是层数越多越好。又有人问多边形的边多少好？同样回