固定床造气制惰要点总结

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固定床造气制惰要点总结

秦建党

（鹤壁宝马化肥科技有限公司，河南 鹤壁 458008）

0、前言：

煤化工系统在停车检修、开车过程中，必须进行系统安全置换。目前，置换方式基本有四种：第一是用蒸汽置换；此法虽然方便但有一定的局限性，只能对变换炉以前系统置换且成本代价高。第二种是用木柴制惰，从效果上来讲是较好的，但不实用，主要是木柴制取惰性气体量少，所需时间长，尤其现在都是采用自动加焦，加木头较困难。第三种是用制氮机制取氮气置换系统，但更有局限性，需配套大型的制氮空分设备。此三种均不可作为制取惰性气的常用操作手段。

第四种是目前常用的用固定床造气炉，以煤为原料制取合格的惰性气体，来满足全厂置换需要。虽然大多数厂使用固定床造气炉，以煤为原料制取惰性气，但方法却是各行其道，制取合格的时间也是长短不一，有的厂竟然长达6小时以上还制不出合格的惰性气，致使白白增加了消耗，浪费了检修时间和进度。本文就我厂这二十年来的制惰经验做一下介绍，供同行参考。

1、
制惰工艺

1.1 工艺选择：用煤取惰性气，有三步法和五步法两种。三步法属于老工艺，上部温度高，对设备危害较大（上行温度高达600℃以上，整个上行管道都是红彤彤的），且成分不易控制，已属于淘汰工艺。我厂在97年以前采用三步制惰，后来均是五步制惰。具有时间短，见效快，对设备无损害等优点。

现在微机都有五步制惰程序，直接切换就可以了，主要的是工艺指标的控制与设备的运行状况有很大的关系，真正的合格惰性气，应该CO+H2≤5%,O2≤0.5%，才能保证检修置换、动火的安全性。

1.2 工艺原理：固定床以煤为原料，以空气为气化剂，制出合格的惰性气体。主反应：

2C+O2=2CO ①

C+O2=CO2


②

CO2+C=2CO
③

在上边吹风阶段反应式中，反应①和②是氧化区的主要反应，③是还原区的主要反应。根据反应原理得知，要得到更多的CO2，减少CO的生成，必须在低温、低碳层、短循环下操作。

低温可增加CO2含量，减少CO2的还原反应。但是温度不可太低，太低的温度容易使空气中的O2燃烧不完全，造成惰性气体中O2含量增高。温度控制：一般上行温度应在190～220℃，下行温度250～280℃即可。

低碳层可增加空气的流速，也相应减少气体与碳的接触时间。但是碳层太低，容易造成翻炉，和空气中的O2燃烧不完全，有效碳层高度控制在1800～2200mm为好（可选择比平时操作低200mm），低于1600mm则惰性气体不稳定，容易忽好忽差。

从需求的角度来讲，反应式①和③的生成物愈少愈好。吹风时间越长，炉内温度越高，吹风气中的CO2就逐渐减少，还原生成的CO逐渐增多，所以，循环时间应控制在120～150S，不可太长。

在吹净阶段，需要把时间设定为5～10S。因为吹净在制惰程序属于放空阶段，把刚开始炉温低O2易高的气体放掉，同时也是为了把二次上吹中的CO+H2置换干净。随着空气的不断进入，炉温逐渐升高，视当时炉温高低、分析惰性气体的O2来加减吹净时间。

2、
工艺操作

2.1 停车制惰：停车前从各炉中选择正常的炉2～3台加以养护，（如果在停车前对这几台炉做一下吹风气分析，就更易调节了。）后工段减机减量时，不要停炉，切换成制惰程序，气体全部放空。进行分析数据，预于调整，为制惰争取时间。有经验的还可通过观察放空气体来判断蒸汽用量大小，炉温高低。

在制惰过程中，上下吹蒸汽是起稳定汽化层，降低炉温的作用，所以入炉蒸汽应大于正常操作的压力，原则上不应低于0.1Mpa，上下吹手轮不需要额外调节，上部温度以低于平常制气操作20℃为好。开始取样分析应不间断，连续分析，这是为了尽快稳定工艺条件，及时调节，尽量缩短制惰时间。因为停车制惰汽化层温度正常，所以很容易制得合格的惰性气体，往往首次分析就能达到合格。

2.2 开车制惰：如果停车时间在15天以上，开车制惰必须提前6小时左右进行养炉，短期停车可相应缩短养炉时间。如果造气炉是重新装渣、点火，则更需要提前准备。

有效碳层只有达到一定的温度，才能制出合格的惰性气体。最主要的一项就是下部温度，必须达到正常的要求指标之内，能高于停车制惰20℃为佳，且风速不宜过大。可以根据惰性气体中O2的含量多少，进行对风机出口的风量控制，需要的风量是正常制气时的50～65%左右。可适当延长吹风时间来进行温度控制，循环时间以150S为好。

一般来讲：停车制惰气体中的CO容易超标，开车制惰气体中的O2含量容易超标，这主要是和炉内的温度高低有很大的关系。

2.3 气体不合格原因：

2.3.1惰性气体中的CO高的主要原因：

①、炉温过高；

②、吹风时间过长；

③、总蒸汽压力太低；

④、碳层过高；

⑤、药品失效。

2.3.2
惰性气体中O2含量高的原因：

①、下行阀门落不到位，空气走近路；

②、炉温过低，空气中的O2未燃烧完全；

③碳层过低，或炉况不好，有翻炉现象；

④、取样时漏入了空气；

⑤、药品不合格。

如果分析惰性气体中的O2含量一直不合格，那就一定是阀门的问题了，应当机立断采取措施。

2.4 注意事项：

①、炉况根据需要，必要时可提前减风、降负荷等措施；

②、鉴于分析的准确性和及时性，应准备好两套分析仪器，四套取样工具，取样人员必须是熟练工；

③、保证入炉煤的水分、含粉量在指标之内；

④、制惰前必须保证阀门的密封性、到位可靠性。

⑤、制惰时工艺条件只有负责指挥的一人负责调节，其他人只有建议权，不得随意乱动；

⑥、制惰过程中，详细记录调节过程中温度、蒸汽用量、风机风量的控制、风压等，作为经验总结，以便下次更快更好。