影响鲁奇炉稳定运行的因素及改进策略

影响鲁奇炉稳定运行的因素及改进策略

朱多静

新疆广汇新能源有限公司，新疆 哈密 839303

摘要：由于煤炭在我国能源结构中的比重较高，在宏观调控下，煤炭资源的加工技术取得了很大进步。因此，鲁奇炉气化技术已成为煤炭资源深加工的主要技术，具有适用性强、技术含量高、节能等诸多优点，在我国得到了广泛应用。然而，在鲁奇炉的实际运行中，不可避免地存在一些影响其稳定运行的因素。因此，仍有必要进一步分析和完善战略，以确保其长期稳定运行。

关键词：鲁奇炉；稳定运行；影响因素；改进策略；

引言

鲁奇窑是一种双层圆筒式气化炉，主要由炉体、煤块、灰块、炉膛、配煤装置、气化炉入口和气体出口组成。lukis气化炉技术不断改进，虽然性能不断提高，但长期稳定运行仍是研究的重点。

1鲁奇炉气化工艺概述

在Rubik炉运行过程中，它主要采用逆流式移动床气化技术，将氧气和蒸汽用作气化剂，并在一定压力下，将气化剂与连接在一起的煤原料联系起来，以促进强烈的化学反应和原料转化当原油被排放时，温度相对较高，温度约500℃，在进行深度处理操作之前，需要进行一系列处理步骤，如冷却和清洗。在Rubik炉运行过程中，有一些细节是不容忽视的，例如，是否需要在气炉外使用水套供水，是否需要有效控制气炉壁温度，如果温度过高，则需要使用蒸汽与此同时，煤仓和灰锁也是确保煤和灰顺利进出的重要运作机制。

2鲁奇炉工作原理

鲁奇炉的工作原理较为复杂，但大体上保持一致。首先是煤炭的燃烧来产生气体，作为鲁奇炉的燃烧资源；其次是在气化炉内对煤炭燃烧产生的气体进行加压、燃烧等工艺操作，使燃烧产生的气体转化为煤气；再次是借助高压设备提高煤气的产生率，这要求鲁奇炉内部有极强的稳定性，尽可能提升鲁奇炉的高压功能；最后是鲁奇炉工作过程中炉内处于高温、高压状态，对设备稳定性和安全性要求很高，需要确保工艺的精准度，并做好安全防护工作，避免各种意外因素影响发生爆炸等事故。

3影响鲁奇炉稳定运行的因素

3.1煤炭质量

（1）油水分离效果差。正常情况下,煤气水分离副产品重芳烃水的质量分数要求在6%以下。通过对运行数据的总结发现,随着煤中灰分的增加,造成煤气水密度分布不均匀,煤气水的油水分离效果下降,同等控制条件下副产品重芳烃的水分也大幅增加,副产品水分增加,经罐区静置分层后返水量增加,取样分析发现,罐区返水中重芳烃质量分数平均在70%左右,大量返水导致煤气水分离装置收油负荷增加,收取的重芳烃水分进一步提高,且导致产品煤气水重芳烃含量增加,形成恶性循环。(2)焦渣产量增加。鲁奇炉出口粗煤气除了夹带大量的水分外,还会夹带大量的粉尘颗粒物及未燃烧的煤粉等固体,这些被称为焦渣的固体经洗涤冷却后随煤气水被送至煤气水分离装置,在煤气水分离装置初焦油分离器内静置沉降后从其底部排出,因焦渣在排出过程中,水和重芳烃等会被一同排出,含固率仅40%左右,需在专用的沉降池进一步沉降分离后,重芳烃和水返回系统重新分离,焦渣则作为固体危废利用煤粉掺拌后随原煤一起进入锅炉掺烧,处理难度较大,且存在一定污染环境的风险。

3.2鲁奇炉系统密封性

Rubik炉系统的密封程度直接影响其运行周期。目前，填充接头和刚性金属接头是Rubik窑系统的两种常见密封类型。端面密封方法采用飞灰联锁控制阀、炉膛格栅等装置，整体考虑端面的性能和安装质量。在选择金属刚性密封模式时，应考虑到工作温度、工作压力和工作环境参数的变化，使用煤层气底阀和灰色闭锁阀等设备，并根据这些情况采取其他措施。虽然这两种方法在提高Rubik炉系统的密封性方面发挥了重要作用，但Rubik炉的最长连续运行时间也很难超过8个月，通常只有大约6个月。为此，有必要加强对新技术和材料的研究和开发，以进一步改善rukhi炉的运行周期。

4确保鲁奇炉稳定运行的有效策略

4.1增加重芳烃分液及蒸馏装置

为解决煤气水分离油水分离效果差、重芳烃水分含量高且罐区返水量大的问题,通过增加重芳烃分液罐和带有特殊加热内件的蒸馏罐,将系统收取的重芳烃首先送至分液罐静置分水,再送至蒸馏罐蒸馏脱水合格后送至罐区,很好地解决了油水分离效果差导致外送重芳烃水分含量高和罐区返水量大的问题。系统内收取的重芳烃温度为70℃,水含量约为15%~20%,经分液罐静置分水8~12h后,水分降至15%以下,然后经加热至90~100℃后送至蒸馏罐,利用蒸汽间接加热蒸馏脱水,控制蒸馏罐温度为102~105℃,蒸馏约2~4h,重芳烃水分降至3%以下,再冷却至80℃左右送至罐区外售。其中分液罐主要起静置分液的作用,对系统内收取的水分含量较高的重芳烃进行暂存和预脱水,蒸馏罐主要起蒸馏脱水的作用。蒸馏罐内部采用立体交叉式加热盘管,能够提高加热效率并保证良好的脱水效果。

4.2安全技术措施

鲁奇炉内夹套腐蚀修复施工工艺复杂，在受限空间内的交叉作业众多，需要加强施工过程的安全防护工作。在炉内施工之前，必须充分置换炉内空气，气体分析合格后，方可在监护人员在场情况下进行炉内施工作业。炉内作业人员应戴好安全帽和防毒面具，高空作业应系挂安全带，并配备工具袋用来携带施工工具和焊条头等杂物。炉内照明电压不能超过36V，脚手架等金属件有良好接地，电器配备漏电保护器。炉内焊接作业时，应做好通风、透气措施，待有害气体消散后再开展后续施工。起重用工具、器械需要经过全面检查，严禁超负荷使用。同时，在施工过程中实行文明施工责任制，使炉内保持清洁状态，不得在炉内出现乱抛工具等现象。

4.3对炉篦做好保护措施

炉栅是Rubik炉的一个重要组成部分，它有几项重要任务，如分配气化剂、清除灰、破碎灰和移动整个床层。在长期运行过程中，由于高温长期作用、变形、裂纹等原因，窑炉的强度可能减小，最终失去作用。为解决这一问题，可采取两种措施:一方面，窑炉生产材料应采用碳含量高的复合材料，这将提高窑炉在高温下的抗御能力，并延长其使用寿命；另一方面，可以通过增加耐磨条的数量来优化炉栅结构，同时合理控制炉栅工作环境温度，以确保炉栅的有效保护，降低炉栅的效率低下。

4.4增设三相离心机

在初焦油分离器底部增设三相离心机,利用三相离心机的离心作用,对初焦油分离器底部的焦渣及一同排出的重芳烃和水等进行分离处置,重芳烃回收至重芳烃槽后外送,水返回系统,同时得到较干的焦渣直接送至煤场掺烧,可以彻底解决煤气水分离焦渣处理难度大、影响系统正常运行的问题。

结束语

鲁奇炉氧耗和蒸汽消耗低，单炉生产能力高，且能生产10%以上的甲烷气，所以在我国的大型煤化工企业中得到了广泛应用。在实际生产中有很多因素会对鲁奇炉稳定运行产生影响，所以需要根据我国现有的生产工艺状况，不断地进行技术改造，以确保鲁奇炉能够高效稳定地运行，相采取合理的优化改造策略，以确保鲁奇炉长期高效稳定运行。为我国煤化工企业的可持续发展创造有利的条件。

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