改造爐箅（按排在江蘇、邳州、興亞公司生產(chǎn)）爐箅是造氣爐的心臟，是保障優(yōu)化制氣運行的基礎，像高樓大廈地基一樣重要，是爐況穩(wěn)定的關鍵，改進工藝修改參數(shù)，摸索新的操作方法，固然重要，但是，設備的改造也是很必要的，實踐證明更具有極大的潛力。
1．風帽頂端增設測溫點（鑄造其上，測溫準確）
優(yōu)點：
距離氣化層較近，僅15±
由于測溫點套管鑄造在風帽頂內(nèi)，它是背向吹風，不受吹風低溫影響，同時上、下氣流互相轉(zhuǎn)換頻繁，時間甚短，受交換氣流溫度變化影響的只是它的表面，風帽頂上部測溫點的主要熱源，是輻射熱和熱傳導及下吹高溫煤氣。所以此溫度接近氣化層溫度，反應靈敏、穩(wěn)定、準確、無誤，是可靠的基礎指標。
如果該點溫度升高，則證明氣化層下移；
如果該點溫度下降，則證明氣化層上移；
如果該點溫度穩(wěn)定，則證明氣化層穩(wěn)定（控制適宜位置）；
所以，只要控制該溫度不波動。氣化層就穩(wěn)定，爐況就會很理想。
控制該點不低于
控制該點不高于
所以，控制該點穩(wěn)定在適宜的溫度范圍內(nèi)650±
該測溫不受吹風低溫的影響，是穩(wěn)定造氣爐爐況的唯一的一個可靠指標依據(jù)，很值得推廣。
所以，造氣爐操作便可簡化成為一個指標操作法，能達到一穩(wěn)定多變的目的。
2．灰犁右上側(cè)表面增設測溫點，鑄造在其右上尖外表面安排在（江蘇、邳州、興亞公司生產(chǎn)）
優(yōu)點：
該點離周邊氣化層近，約10±
如果，對應的灰犁兩個溫度相等，證明氣化層不偏，氣化層規(guī)整；
如果，對應的灰犁兩個溫度相差大，證明氣化層高低偏斜；
應立即將高溫一側(cè)推遲一次下灰，即可將兩灰犁溫度搬平，趨近相等，便可避免偏爐，下紅火，溜生炭等。
該兩點溫度也能準確、靈敏的反應出氣化層上、下移動位置。
如果兩點溫度均有升高，說明氣化層下移；
如果兩點溫度均有下降，說明氣化層上移；
如果兩點溫度均不波動，說明氣化層穩(wěn)定；
所以，嚴格控制兩灰犁尖端處溫度在適宜的范圍內(nèi)600℃±，便可穩(wěn)定氣化層合理恰當?shù)奈恢�。氣化層形狀�?guī)整不波動，爐況穩(wěn)定。
3．增設氣化劑均勻分布器安排在（江蘇、邳州、興亞公司生產(chǎn)）
氣（汽）化劑分布器的風量大小和造氣爐高徑比的大小及爐徑大小都是均勻的分布，絕對不會偏風，不產(chǎn)生風洞，上吹蒸汽同樣分布也是均勻的，又是下吹煤氣均勻集氣器，能間接抑制下吹蒸汽偏流；也是低溫吹風空氣和高溫下行煤氣的熱交換器，涼風回收高溫煤氣的熱成為熱風進入氣化層，提高發(fā)氣量，降低煤耗；也填充了上吹蒸汽在爐箅下的空間死角容積，節(jié)約蒸汽，爐況穩(wěn)定，抑制出現(xiàn)偏爐現(xiàn)象。
特別是中型氮肥廠φ3000以上的造氣爐截面積大，氣體分布容易偏流不勻，更為需要增設此氣化劑均勻分布器。
改造爐頂
4．將上行煤氣出口管道側(cè)面偏出改為頂部高出，擴大管徑等于加高爐體，增加了高徑比。
優(yōu)點：
可提高有效炭層的高度，乃至滿爐煤炭層，減少下吹蒸汽死角空間，增加制氣時間，節(jié)約蒸汽，減少吹風和上吹高溫氣體的帶出熱，將上行煤氣
5．將爐頂蓋下穹型內(nèi)襯改為平頂：
優(yōu)點：
①提高了爐內(nèi)周邊的有效高度，約
②吹風和上吹從炭層帶出的小顆粒煤碰撞到頂部的平面上，反作用力便于下落沉降分離，減少帶出物，相應的降低了煤的消耗。
6．增設爐內(nèi)除塵
在爐頂上行煤氣出口處，增設角鋼式碰撞分離除塵器。又是下吹蒸汽預熱器，回收吹風和上吹高溫氣的帶出熱。
7．增設下吹蒸汽分布器
在炭層頂部增加一個環(huán)形蒸汽分布器，將下吹蒸汽流，均勻分布進入炭層。
①低溫蒸汽回收上吹和吹風氣高溫帶給煤的熱量；
②下吹蒸汽分布器本身就是一個熱交換器，吹風和上吹時將它加熱（蓄熱器），下吹時將回收其蓄存的熱帶給氣化層多產(chǎn)余熱。
改造自動加焦機
8．將吹風氣連接自動加煤機，作為吹風氣（放空氣）回收的一個旁路，預熱、加熱低溫煤炭，烘干煤球、煤棒并回收吹風氣余熱。
9．將下沉式開啟閥改為上提式開啟閥：
①防止磨損；
②改變下沉式導致爐面炭層中心低、邊緣高、鍋底式炭層、表面容易吹翻爐的弊端。
③上提式可使炭層分布均勻呈墳頭狀，和爐箅形狀相似，炭層阻力均衡，不易翻爐。
④使大煤塊集中在爐中心，小碎煤塊散在周邊，大煤塊燃燒完全徹底。
改造爐體
10．將原水夾套壁加厚，破壞熱傳導，減少原料浪費。
①在不掛爐的原則下，減少氣化層內(nèi)的熱損失增加煤氣產(chǎn)量，減少蒸汽產(chǎn)量，避免原料煤當煙煤使用移走熱去產(chǎn)蒸汽不合算的浪費。
②其壁加厚、壽命延長，更為安全。
③破壞熱傳導，選用交沸點液體代替水產(chǎn)蒸汽的換熱浪費，該熱給吹風氣加熱，提高風溫，多產(chǎn)煤氣。
11．在水夾套上部增設測溫（對稱設兩個測溫點）
①抑制氣化層上移，造成翻爐，避免結大疤塊，使碎炭下漏，反炭多，造成消耗增高
②它和灰犁上部測溫點把氣化層夾在中間便于穩(wěn)定氣化層適宜的位置，爐況穩(wěn)。兩個測溫點之間就是氣化層的定位區(qū)間。
③該點背向下吹蒸汽、面向氣化原，測溫準，不波動。
改造閥門
12．閥體內(nèi)增設除塵器
在閥體內(nèi)下腔方塊盲板（檢查孔）處，增設一個盲腸管小除塵器，將閥體下部小方塊盲板卸掉，換上一個法蘭盲腸管，尾部加球閥，定期排灰塵，防止閥板和閥口密封面磨損及避免灰塵墊起閥板，造成密閉不嚴，防止內(nèi)漏。
13．在閥體內(nèi)增加閥頭腔，保護閥頭
14．改造坐板閥入、出口走向為反向：即設計為底進，上出關不緊，應改為上進下出，氣體越壓越緊，關閉的嚴緊不易內(nèi)漏。
15．煙囪閥改為下開方式閥位，即將上提式開閥，改為下沉式開閥，主要是從安全角度考慮，當斷電時，閥頭自動下落開啟，確保絕對安全。
16．將水夾套改為油夾套，或低于油沸點的換熱劑與冷風換熱。
17．近期試驗氣化層邊沿處測溫成功，接近禁區(qū)測定氣化層溫度是穩(wěn)定氣化溫度和位置的理想指標。
二、改進流程
18．造氣爐傳統(tǒng)制氣為間歇制氣，空氣、汽氣、煤氣等等各種介質(zhì)往復切換頻繁，原流程死角空間很大。如：爐底下風箱管和爐箅內(nèi)腔空間（容積）太大，純害無利，下行煤氣閥、吹風閥、上吹蒸汽閥等距離爐底較遠，管道內(nèi)的死角（容積）也不小，吹風之后的空氣余留下的死角，即便作上吹吹凈，仍有一部分吹不徹底，轉(zhuǎn)下吹便將死角空氣帶至氣柜。所以，半水煤氣當中O2含量仍有0.5%左右。
將風閥、上吹蒸汽閥、下行煤氣閥改移到爐底最近處；上吹蒸汽管道插口改移在下行煤氣閥板上，徹底將空氣吹入爐內(nèi)燃燒掉，半水煤氣當中的O2含量便可降至〈0.2%以下趨近于0。同樣，也減少蒸汽死角，節(jié)約蒸汽。
19． 同理，上行煤氣閥、煙囪閥（下吹蒸汽閥）回收閥等由旋風除塵器出口改移到入口離造氣爐頂最近處，減少下吹蒸汽在上行管道和旋風除塵器內(nèi)存在的龐大死角空間容積。避免轉(zhuǎn)上吹時將這部分蒸汽吹到洗氣塔，造成蒸汽損失浪費。同時還浪費大量的冷卻水將該部分蒸汽降溫變成為冷凝水，僅此上項就多浪費20%以上的蒸汽，炎熱夏天，煤氣溫度居高不下，也與此有關。
以上兩項死角空間（容積）在介質(zhì)切換過程也耽誤了有效制氣時間，每個循環(huán)填充爐上、爐下大量死角（容積）空間的浪費10%以上的有效制氣時間。
由于空間容積死角的存在，致使吹凈期間難以吹凈系統(tǒng)當中的煤氣，造成吹風氣當中的有效氣體CO+H2含量的升高，每個循環(huán)均有部分煤氣浪費。
特別值得提出的是中型氮肥廠的傳統(tǒng)工藝流程，上述弊端更為嚴重。中型氮肥廠，應該將煤氣三通改換為靠近爐體的上行煤氣閥和下行煤氣閥，減少死角空間容積，可節(jié)約蒸汽30%左右。
或?qū)⒃簹馊ǜ囊浦寥紵液蛷U熱鍋爐之前靠近爐體最近處，以減少上、下行全系統(tǒng)上、下吹的蒸汽死角浪費和燃燒室及廢熱鍋爐龐大的空間容積內(nèi)蒸汽的浪費。
中型氮肥廠最省事的辦法保留傳統(tǒng)的煤氣三通閥工藝流程。另外，在爐體近處新增設上行煤氣閥和下行煤氣閥，原煤氣三通留作煤氣總閥，作為雙道閥門，既節(jié)省蒸汽又更為安全、保險。
注：以上三個方案在前些年曾給南化公司等幾個氮肥廠提供過，近期又給部分中型氮肥廠提了一些建議作參考。
當前，國內(nèi)外中型氮肥廠，傳統(tǒng)的工藝流程、煤氣三通閥前到造氣爐之間均設帶燃燒室和廢熱鍋爐以及下行管道等流程死空間大，間歇制氣的各種介質(zhì)往復切換的缺點更加突出。例如：某一中型氮肥廠傳統(tǒng)設計的燃燒室容積為
20．增設吹凈付線，將下行煤氣死角吹徹底。
21．增設上吹付線，將下行閥前的空氣死角吹凈、降低O2含量在0.2%以下。
22．降O2五項措施，使煤氣當中的O2含量趨近于0。
三、改進造氣爐工藝與操作
23．氣化層位置是爐況穩(wěn)定的關鍵。當前，全國諸多氮肥廠家都不同程度的存在灰渣層偏厚的現(xiàn)象，特別是操作工，只擔心害怕燒壞爐箅，對灰渣層控制厚勿簿。所以大多數(shù)氮肥廠氣化層容易偏上，不利于制氣，（因為灰渣層較厚，阻力大，氣化劑不易通過不利于制氣，產(chǎn)氣量小，氣質(zhì)差，爐況不易穩(wěn)定）。所以，氣化層位置對煤氣爐的產(chǎn)氣量及氣質(zhì)有非常大的影響，灰渣較厚，不利于氣質(zhì)、氣量及爐況的穩(wěn)定，所以應該保持較薄的灰渣層。
優(yōu)點：
①灰渣層薄便于提高爐溫，減少大疤塊形成。
由于灰層較薄，入爐空氣的富氧區(qū)直接在氣化層的下沿，提高吹風效率，有利于提高爐溫；上吹蒸汽在較短的時間內(nèi)及較小的壓差到達氣化層，易使氣化層下沿熔融的C吹成蜂窩狀的小渣塊燃燒的完全徹底，“調(diào)整工藝指標，達到工藝造渣”的目的，不宜形成較大的疤塊影響爐況穩(wěn)定。
②穩(wěn)定偏下限氣化層，杜絕吹翻、掛爐
氣化層在下部，灰渣層簿使氣化劑流過氣化層時阻力減小而且較為均勻，升溫和降溫過程相對平穩(wěn)，形成的小渣塊也起到了均勻布風和多回收熱量的作用，有利于氣化層的穩(wěn)定，阻力的均勻也保證了不吹翻。掛爐一般在夾套頂部形成，氣化層在底部，夾套以上溫度較低，不存在熔融狀態(tài)，也就不存在掛爐的現(xiàn)象。
③氣化劑均勻分布，特別是下吹蒸汽勻布 上吹及吹風有爐柵進行布風，“工藝造渣”形成的小渣塊能夠起到二次均勻布風和上吹蒸汽勻布的作用，下吹要通過較厚的熱炭層才能到達氣化層，煤塊的阻擋也更均勻的分布下吹蒸汽，有利于氣化層規(guī)整和爐況的穩(wěn)定。所以，氣化層越偏低部，下吹蒸汽通過氣化層分布的越均勻。（因為有煤塊的拼擋）
④簿灰渣層有利于提高氣質(zhì)，減少副反應
實驗證明CH4生成主要是在
⑤簿灰渣層能提高煤氣中的氫含量及CO含量，降低CO2含量
富氧區(qū)在氣化層的下邊沿，能迅速提高爐溫，產(chǎn)生大量的CO，當?shù)搅诉�原區(qū)O2含量較低時，2CO+ O2 =2CO2的付反應非常小，而高溫使得CO2+ C=2CO的反應加劇，提高了CO含量，降低了CO2含量，較高的爐溫充分保證了蒸汽與炭的反應完全，提高蒸汽分解率的同時也提高了H2的含量。增加了CO的含量，降低了CO2和CH4及C2H2等付反應，提高了煤氣質(zhì)量，增加了單爐發(fā)氣量。
⑥小渣塊提高熱量回收效率
“工藝造渣”后的小渣塊粒度小且非常均勻，大大提高了渣塊表面積，能充分回收蓄存下吹從氣化層產(chǎn)生的高溫煤氣帶來的熱量，在吹風和上吹時部分熱量又回收帶到氣化層中，減少了爐內(nèi)熱量損失，保證了爐溫，降低了原料煤消耗。
注：灰渣層越簿，進入氣化層的空氣當中O2濃度越高。
⑦氣化層偏下控制，減少返碳，降低消耗
氣化層在上部時，容易在氣化層下部形成較大渣塊，因為爐柵轉(zhuǎn)運松動不了氣化層，所以產(chǎn)生大疤，大塊轉(zhuǎn)動或在渣塊破裂時，不能平穩(wěn)托住氣化層形成承載作用，在裂縫中和塊與塊之間有大量未燃盡的殘?zhí)�，甚至生碳漏入灰中，嚴重威脅氣化層的穩(wěn)定，使灰渣的返碳率大大增高，消耗升高；氣化層在底部，通過“工藝造渣”，形成較小且粒度均勻的渣塊，在落灰過程中，較穩(wěn)定的承載氣化層，一方面保證了氣化層的穩(wěn)定，另一方面不存在大的裂縫，也就不會造成漏碳，降低了灰渣返碳率，相應降低原料煤消耗。
四、操作方法改進
24． “三個一”操作法
改進造氣傳統(tǒng)操作，為進一步穩(wěn)定爐況，簡化工藝指標，便于煤氣爐正常運行良好，作者近期在全國數(shù)期造氣學習班上多次提出“三個一”操作法，即一個指標，一個措施，一個手段。為全國部分氮肥廠穩(wěn)定造氣爐操作，提高發(fā)氣量，降低煤耗起到一定的積極有效的作用。
現(xiàn)將部分內(nèi)容簡述如下，僅作參考：
① 一個指標
一個指標是在爐箅風帽頂端增設一測溫點作為唯一的主要指標，稱基礎指標，也叫渣標。具體位置在造氣爐箅風帽頂尖端表面，其主要熱量來源為氣化層的輻射熱和下吹氣化層帶出熱及渣層的傳導熱。其溫度的高低代表了四層意義：一是能表征氣化層溫度的高低；二是能表征氣化層位置高低；三是能表征灰渣層的厚�。凰氖悄鼙碚骰以馁|(zhì)量。看下灰渣情況，只要有渣塊，不管大小，就說明氣化層溫度是高限，微超灰熔點了，煤氣質(zhì)量是較高的，造氣爐操作穩(wěn)定之后可以依此溫度為基礎指標來控制爐況。
② 一個措施
一個措施即是連續(xù)均勻的大拉條機：在工藝條件合理、原料煤沒有大的波動的條件下，爐條機應連續(xù)均勻大拉，保證灰渣厚度，保證氣化層位置，從而控制較穩(wěn)定的爐頂、爐下溫度，穩(wěn)定爐況。大拉爐條機是指在不下生碳不下紅火的前提下，盡量減薄灰渣層，保證氣化層在最底部，從而達到高爐溫不結疤、高產(chǎn)氣量、高氣質(zhì)、低消耗的目的。
3一個手段
唯一采用的一個可靠手段即小幅度的隨時微調(diào)上、下吹百分比，在爐況相對穩(wěn)定的情況下，根據(jù)各種表象（爐上爐下溫度，渣標，下灰情況，看火情況等）一秒一秒的微調(diào)上、下吹百分比，即能使爐子的一些小問題得到迅速的解決，又能使爐況進一步穩(wěn)定；如果采取調(diào)動蒸汽手輪或加減風量，會造成爐況大幅度的波動，且長時間得不到穩(wěn)定，在處理爐子的過程中也不易使操作數(shù)據(jù)化。
通過以上技術改造和工藝操作方法的改進，在一些廠已經(jīng)達到降低煤耗10-20%；
間接降低電耗和提高產(chǎn)量，因為有效氣體H2的含量提高了，盈氨增加，H2是小分子量為2，所以省電。
注：工藝操作造渣：是通過操作，改進工藝利用熔融的動態(tài)區(qū)和蒸汽吹力制造成小渣塊，而不靠破渣條和爐柵將大疤塊破成小渣塊。謂之“工藝造渣”。
