煤氣爐優(yōu)化控制的指導(dǎo)思想：力求工藝參數(shù)合理，達(dá)到兩個(gè)最佳平衡(熱量平衡、物料平衡)，實(shí)現(xiàn)一高一低一穩(wěn)定，即碳利用率高、蒸汽消耗低、工藝操作指標(biāo)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。欲達(dá)到上述目的，首先要掌握影響熱量平衡的因素，主要是入爐風(fēng)量和蒸汽量的改變而引起氣化層溫度的變化。在原來(lái)的基礎(chǔ)上，爐內(nèi)熱平衡發(fā)生了變化，可以相應(yīng)調(diào)節(jié)蒸汽量或入爐風(fēng)量，達(dá)到新的平衡。所以，充分了解季節(jié)不同、晝夜溫差和大氣壓力的變化以及料層、系統(tǒng)阻力的變化對(duì)風(fēng)量的影響，便于及時(shí)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)煤氣爐長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。煤氣生產(chǎn)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，只有綜合優(yōu)化氣化條件、運(yùn)行工藝和操作方法，才能實(shí)現(xiàn)真正意義上的爐況優(yōu)化。為此，必須掌握好影響煤氣爐優(yōu)化運(yùn)行的幾個(gè)主要問(wèn)題。
風(fēng)量是煤氣爐運(yùn)行過(guò)程中的入爐空氣量，其波動(dòng)和變化對(duì)煤氣爐的正常操作及穩(wěn)定運(yùn)行影響極大。因此，煤氣爐操作人員熟悉和掌握影響風(fēng)機(jī)風(fēng)量的因素，對(duì)指導(dǎo)日常操作，及時(shí)調(diào)節(jié)運(yùn)行工藝，確保煤氣爐的穩(wěn)定運(yùn)行非常重要。
1.掌控好入爐風(fēng)量
離心鼓風(fēng)機(jī)工作原理：離心鼓風(fēng)機(jī)的工作原理和離心泵相似，依靠葉輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生離心力，以提高氣體的壓強(qiáng)。
離心鼓風(fēng)機(jī)的主要性能參數(shù)有風(fēng)量、風(fēng)壓、軸功率和效率。風(fēng)量是單位時(shí)間內(nèi)從風(fēng)機(jī)出口排出的氣體體積，并以風(fēng)機(jī)進(jìn)口處氣體的狀態(tài)計(jì)，以Qv表示，單位為m3／s或m3／h。風(fēng)壓是單位體積氣體流過(guò)風(fēng)機(jī)時(shí)所獲得的能量，以Ht表示，單位為mm水柱或Pa。由于Ht的單位與壓強(qiáng)的單位相同，所以稱為風(fēng)壓。離心鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓為靜風(fēng)壓與動(dòng)風(fēng)壓之和，又稱全風(fēng)壓。
離心鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓是隨所輸送氣體的密度而變化的，密度越大，風(fēng)壓越高，風(fēng)量越大。風(fēng)機(jī)性能表上所列的風(fēng)壓，一般都是在
它們的換算關(guān)系是：
風(fēng)機(jī)的銘牌風(fēng)量并不是煤氣爐的入爐風(fēng)量。煤氣爐入爐實(shí)際風(fēng)量是由風(fēng)機(jī)的額定風(fēng)量、風(fēng)壓(銘牌風(fēng)量、風(fēng)壓)和煤氣爐吹風(fēng)階段系統(tǒng)阻力以及空氣的密度等決定的。一般情況下，煤氣爐的實(shí)際入爐風(fēng)量低于額定風(fēng)量，并呈不穩(wěn)定性。當(dāng)系統(tǒng)阻力較大，入爐風(fēng)量就比額定風(fēng)量小得多，反之系統(tǒng)阻力小，入爐風(fēng)量就會(huì)提高很多，或接近額定風(fēng)量；因氣溫高空氣密度小，入爐風(fēng)量就遠(yuǎn)低于額定風(fēng)量，而氣溫低空氣密度大，入爐風(fēng)量則會(huì)有很大提高。因此，掌握影響風(fēng)量的變化因素，采取相應(yīng)措施，盡量減少系統(tǒng)阻力，是提高入爐風(fēng)量較為有效的措施。
2.影響風(fēng)機(jī)風(fēng)量的因素
影響離心鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量、風(fēng)壓的因素較多。比如，氣溫高低、炭層阻力和系統(tǒng)阻力的大小、因海拔高度不同而出現(xiàn)的氣壓差異等都可影響鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓和風(fēng)量。下面分別闡述氣溫、大氣壓、及阻力變化對(duì)風(fēng)壓、風(fēng)量的影響。
空氣溫度變化的影響：我國(guó)幅員遼闊，南北緯度和冬夏極端氣溫差異較大，因此，在選用造氣鼓風(fēng)機(jī)時(shí)，要綜合考慮，因廠制宜，以適應(yīng)優(yōu)化煤氣爐運(yùn)行工藝和操作的需要。比如：東北地區(qū)的哈爾濱，極端氣溫夏天
大氣壓高低對(duì)風(fēng)量的影響：我國(guó)東西經(jīng)度相差懸殊，海拔高度亦相差幾千米，懸殊的海拔高度導(dǎo)致大氣壓力的差別較大，如北京地區(qū)海拔高度
該風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)條件氣溫
風(fēng)量為
北京與昆明溫度均為
求北京區(qū)風(fēng)機(jī)風(fēng)量m3／h：
北京與昆明同一型號(hào)風(fēng)機(jī)風(fēng)量相差4737(Nm3／h)
式中：Q吹—設(shè)計(jì)狀態(tài)下風(fēng)量，m3／h；
Q吹實(shí)1－2—不同工作狀態(tài)下的實(shí)際風(fēng)量，Nm3／h。
以上計(jì)算可知，在相同溫度下，同一風(fēng)機(jī)北京比昆明氣量高出20％左右。由此可見(jiàn)，大氣壓力的差異對(duì)鼓風(fēng)機(jī)的實(shí)際風(fēng)量影響較大，因此在風(fēng)機(jī)選型時(shí)，須充分考慮所處地理方位，根據(jù)實(shí)際需要，選擇符合本廠客觀條件的造氣鼓風(fēng)機(jī)。
燃料層阻力和系統(tǒng)阻力對(duì)風(fēng)機(jī)的影響：流體通過(guò)固定床時(shí)，壓力降(阻力)的產(chǎn)生，主要有以下原因：第一，由于流體與炭層顆粒表面發(fā)生摩擦；第二，流體流動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)截面積的突然收縮和擴(kuò)張；第三，流體對(duì)炭粒的撞擊和再分布。在低流速時(shí)，壓力降主要受表面摩擦的影響，高流速時(shí)則收縮、擴(kuò)大起著一定的作用，特別是炭的粒度、炭間空隙率和氣體的流速對(duì)壓力降影響最大。計(jì)算炭層壓力降比較復(fù)雜，但是通過(guò)計(jì)算公式可以看出影響壓力降的主要因素。計(jì)算固定床壓力降有許多公式，以下利用較為簡(jiǎn)單的固定床壓力降公式，分析其主要矛盾。
式中：ΔP—通過(guò)床層壓力降kg／m2，mmH2O；
ρ—?dú)怏w在操作狀態(tài)下的密度，kg／m2；
w0—操作狀態(tài)下的直線流速，m／s；
g—重力加速度，
ε—炭層空隙率；
L—炭層高度，m；
de—炭粒的當(dāng)量直徑，m；
fm—修正摩擦系數(shù)(該系數(shù)由雷諾數(shù)求得，與操作狀態(tài)的氣體粒度氣體質(zhì)量、流速等密切相關(guān))。
設(shè)：fm＝1.75；密度＝
如空隙率為0.4，其它系數(shù)不變，
則 ΔP＝1.75×30.6×9.37×2.0＝1003(kg/m2)＝1003(mmH2O)。
炭層空隙率0.4與0.3相比，壓力降相差2.7倍，以上計(jì)算雖然是近似值，但可以看出影響壓力降的主要因素是流速，空隙率及炭層的高度。而空隙率的大小主要是與原料粒徑和均勻度密切相關(guān)。
管徑和閥門通徑及配管方式對(duì)壓力降的影響：
直管的阻力由下式表示：
式中：ΔP直管—壓力降損失(阻力)，kg／m2(mmH2O)；
λ—摩擦損失，與管內(nèi)粗糙度和流動(dòng)狀態(tài)(根據(jù)雷諾數(shù)確定)有關(guān)。
Re—雷諾數(shù)；
g—重力加速度，
d—管內(nèi)徑，m；
l—管子計(jì)算長(zhǎng)度，m；
ρ—流體的密度，kg／m3；
u2—流體流速的平方。
流體在管路上的進(jìn)口、出口、彎頭、閥門、擴(kuò)大、縮小和流量計(jì)等局部位置流過(guò)時(shí)的阻力，稱為局部阻力。局部阻力可用當(dāng)量長(zhǎng)度法計(jì)算。此法是流體流過(guò)管件、閥門等所產(chǎn)生的局部阻力，折合成相當(dāng)于流體流過(guò)長(zhǎng)度為le的同直徑的管道時(shí)所產(chǎn)生的阻力le，此折合長(zhǎng)度，稱為當(dāng)量長(zhǎng)度。可用下式計(jì)算：
式中：ΔPf—局部壓力降(阻力)損失，kg／m2或mmH2O；
λ—摩擦系數(shù)；
le—當(dāng)量長(zhǎng)度，m；
d—管內(nèi)徑，m；
u2—流體流速的平方(m／s)2；
ρ—流體的密度，kg／m3；
g—重力加速度，
管路的總能量損失(阻力)可用下式計(jì)算：
Δ∑ΔPf—管路總能量(阻力)損失，kg／m2或mmH2O；
∑le—總局部阻力相當(dāng)于當(dāng)量長(zhǎng)度，m。
從直管壓力降損失公式看出，當(dāng)管子內(nèi)表面粗糙度、流體流動(dòng)狀態(tài)相同時(shí)，壓力降損失和管子長(zhǎng)度及流體的流速平方成正比，而與管徑大小成反比。即管子加長(zhǎng)兩倍，其壓力降損失加大兩倍。氣體的流速增加，則壓力降(阻力)的增加是以平方的關(guān)系遞增。
因此，在選擇管徑、管路配置和連接方式時(shí)，須根據(jù)煤氣生產(chǎn)系統(tǒng)不同的部位、溫度和體積變化等具體情況，使之符合工藝設(shè)計(jì)要求，努力降低系統(tǒng)阻力，為保持入爐氣化劑適宜的流速創(chuàng)造條件。根據(jù)理論和實(shí)踐認(rèn)為，煤氣爐出口至氣體洗滌塔入口階段，氣體流速宜控制在
總之，影響煤氣爐入爐風(fēng)量的因素較多，同一型號(hào)風(fēng)機(jī)，隨氣溫和大氣壓的不同，料層和系統(tǒng)阻力的變化，入爐風(fēng)量也發(fā)生改變，所以，煤氣生產(chǎn)人員須切實(shí)掌握變化因素，及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)，盡量保持工藝條件相對(duì)穩(wěn)定，力求達(dá)到爐況、氣體成份、下灰質(zhì)量和產(chǎn)氣量的穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)理想的氣化強(qiáng)度和節(jié)能降耗的目的。
3.掌控好入爐蒸汽總量和上、下吹時(shí)間及上、下吹蒸汽用量
為了達(dá)到爐內(nèi)熱量平衡，在入爐風(fēng)量確定以后，必須有相應(yīng)的入爐蒸汽量作保障。要實(shí)現(xiàn)爐況優(yōu)化控制，首先要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)穩(wěn)定的外來(lái)蒸汽條件，即設(shè)計(jì)一套合理靈敏的蒸汽減壓和緩沖裝置及科學(xué)的管路閥門配置。爐況優(yōu)化的基本條件，最重要的是穩(wěn)定氣化層位置、厚度、溫度。要使氣化層位置、厚度、溫度穩(wěn)定在適宜區(qū)域內(nèi)，須充分做好以下三方面的工作：
(1)上、下吹百分比例和上、下吹蒸汽量分配得當(dāng)。
(2)入爐氣化劑分布要求均勻。
(3)爐條機(jī)轉(zhuǎn)速及開(kāi)停時(shí)間(即排灰量)與爐內(nèi)成灰量須達(dá)到平衡。
保持煤氣爐氣化層處于最佳區(qū)域，并具備良好的蓄熱狀態(tài)，除了合理調(diào)節(jié)上、下吹百分比例外，還必須使上、下吹蒸汽量分配合理并保持穩(wěn)定。若外來(lái)蒸汽管網(wǎng)配置不合理，蒸汽壓力波動(dòng)大，上、下吹入爐蒸汽流量難以穩(wěn)定，會(huì)造成氣化層位置失常移動(dòng)，氣化層溫度也出現(xiàn)波動(dòng)，爐內(nèi)氣化反應(yīng)必將受到影響。嚴(yán)格控制入爐蒸汽流量，使上、下吹蒸汽流量穩(wěn)定在合理指標(biāo)范圍內(nèi)，是保持煤氣爐正常運(yùn)行的重要措施之一。入爐蒸汽用量的多少，是一個(gè)重要的控制指標(biāo)。在吹風(fēng)總量確定后，蒸汽用量過(guò)大，會(huì)造成氣化層溫度過(guò)低，蒸汽分解率和氣化效率降低，消耗增高；蒸汽用量過(guò)小，易造成氣化層溫度過(guò)高，引起爐內(nèi)結(jié)疤，致使氣化不均勻，氣化強(qiáng)度降低，氣體質(zhì)量下降。蒸汽總用量控制的原則：在保持煤氣爐內(nèi)不致結(jié)大塊、結(jié)疤的前提下，盡可能少一些，使氣化劑在高限溫度下充分反應(yīng)，以獲得較高的氣化強(qiáng)度和蒸汽分解率及較好的氣體質(zhì)量。
上、下吹蒸汽用量及上、下吹百分比是否適宜，一般從以下幾個(gè)方面來(lái)判斷：
(1)上、下吹制氣階段氣體成份。
(2)上、下吹制氣階段爐頂爐底壓力降的變化。
(3)下灰質(zhì)量分析：灰中細(xì)灰多，可認(rèn)為上吹蒸汽量偏大或上吹時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；灰渣中大塊多而堅(jiān)硬，則說(shuō)明氣化層溫度高，上吹蒸汽過(guò)小或下吹蒸汽量偏大。在爐條機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定排灰適宜的前提下，質(zhì)量好的灰渣，成渣率在65％以上，細(xì)灰和返炭少，塊度適中且不硬，說(shuō)明蒸汽總量及上、下吹蒸汽用量分配較為適宜。
(4)爐底、爐頂溫度的高低及變化波動(dòng)幅度，夾套上方六點(diǎn)溫度，灰倉(cāng)出渣兩點(diǎn)溫度高低和均勻度。
4.掌控好上下行煤氣、夾套上方空層和灰倉(cāng)兩點(diǎn)溫度
因各廠煤氣爐高徑比、炭層高度、原料粒度、蒸汽質(zhì)量及運(yùn)行工藝等操作條件的不同，各廠控制各點(diǎn)溫度指標(biāo)也不同。
爐內(nèi)氣化層溫度及各階段的變化情況，目前的測(cè)溫手段很難確切地測(cè)出，要達(dá)到煤氣爐在理想狀態(tài)下運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)低耗的目的，只能從各點(diǎn)溫度的變化趨勢(shì)，間接判斷爐內(nèi)溫度及變化情況。
間歇式煤氣爐理想的操作條件：維持氣化層溫度于較高范圍，而上行煤氣和下行煤氣溫度處于較低狀態(tài)下運(yùn)行。氣化層溫度和蒸汽分解率較高，煤氣質(zhì)量好，爐上、爐下出氣溫度低，說(shuō)明氣化層位置適宜，爐內(nèi)各區(qū)層分布也相對(duì)合理。采用觀察分析爐上、爐下溫度的方法，只能大致判斷爐內(nèi)狀況。近幾年來(lái)，有部分廠家在夾套上方爐壁
爐上出氣溫度高，說(shuō)明上行氣體帶出的顯熱多(上行煤氣氣量大)；爐底溫度高，不僅危及爐底設(shè)備，同時(shí)下吹出氣亦造成顯熱損失。采取有效措施，確保氣化層位置及溫度控制在適宜范圍內(nèi)，并力求氣化層分布均勻，是煤氣生產(chǎn)人員在日常操作中的努力方向。
因?yàn)闅饣瘜觾?chǔ)蓄的熱量是以吹風(fēng)耗炭為代價(jià)提供的，所以，在保持適宜的氣化強(qiáng)度和較好的氣體質(zhì)量前提下，盡量降低爐上、爐下溫度，減少熱量損失，是充分提高碳的有效利用率，降低原料煤消耗的一項(xiàng)重要措施。
為實(shí)現(xiàn)煤氣爐長(zhǎng)周期經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行的目的，首先要穩(wěn)定入爐風(fēng)量和蒸汽用量等重要?dú)饣瘲l件，力求炭層高度、氣化層位置、氣化層溫度(一個(gè)循環(huán)周期間最高最低穩(wěn)定在一定區(qū)間)、灰渣層厚度和氣體成份相對(duì)穩(wěn)定，只有如此，方可能使?fàn)t況長(zhǎng)期處于最佳的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)氣體質(zhì)量好，產(chǎn)氣量和碳利用率高，兩煤消耗低的最終目標(biāo)。
5.掌控好下灰的數(shù)量和質(zhì)量
排灰適度是保持爐內(nèi)物料平衡，維持煤氣爐正常運(yùn)行的重要方面。眾所周知，灰渣層處于燃料層的最下部，它擔(dān)負(fù)著支撐燃料層的骨架作用，同時(shí)又起著吸收下行氣體顯熱、預(yù)熱上行氣化劑、保護(hù)爐底設(shè)備，延長(zhǎng)其使用壽命的作用。氣化劑均勻分布是爐況穩(wěn)定的必備條件�；以鼘訉�(duì)氣化劑的二次分布起著十分重要的作用，只有通過(guò)灰渣層的二次分布，才能建立起分布均勻而且溫度較高的氣化層，以達(dá)到高產(chǎn)低耗的目的。否則，就破壞了氣化層的均勻度，將嚴(yán)重制約煤氣爐最佳運(yùn)行條件的形成。
理想的灰渣層是煤氣爐穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，也是提高氣化強(qiáng)度和碳有效利用率的關(guān)鍵。煤氣爐運(yùn)行過(guò)程中，出現(xiàn)的偏漏、塌炭、掛爐、風(fēng)洞以及氣化層偏移傾斜等異�，F(xiàn)象，大都與沒(méi)能構(gòu)建起較為理想的灰渣層密切相關(guān)。因此，建立厚度合理均勻、結(jié)渣率適度的灰渣層，是煤氣爐長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行的根本保障，是實(shí)現(xiàn)降低上、下行氣體帶出物、原料煤和蒸汽消耗的必備條件。
下灰質(zhì)量的優(yōu)劣，兩側(cè)灰箱排渣數(shù)量和質(zhì)量是否均衡，是判斷煤氣爐氣化是否正常的主要依據(jù)。煤氣爐氣化正常的情況下，兩側(cè)灰箱下灰數(shù)量均勻，質(zhì)量好。灰渣中返碳率小于15％(理想狀態(tài)返焦率小于10％)、結(jié)渣率大于65％(理想值大于70％)、細(xì)灰量小，視為正常。影響下灰質(zhì)量的因素較多，主要有以下幾個(gè)方面：
(1)爐底防漏炭裝置設(shè)計(jì)安裝不合理，導(dǎo)致塌炭、灰質(zhì)失衡、灰中返碳率高。如小氮肥廠煤氣爐原為φ
實(shí)踐證明，爐徑擴(kuò)大后，設(shè)計(jì)安裝科學(xué)合理的防漏、阻漏裝置，是確保煤氣爐正常經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵，理應(yīng)引起煤氣生產(chǎn)人員的高度重視。
根據(jù)近幾年多廠家實(shí)踐得知：采取破渣條適當(dāng)下伸阻漏與灰盤延徑板相結(jié)合的防漏措施，效果較為理想。出灰口的高度(破渣條下端與灰盤上平面距離)控制在
(2)排灰速度對(duì)灰渣質(zhì)量的影響
控制煤氣爐灰渣層有一個(gè)合理的厚度，首先要維持好灰渣生成速度與排灰速度的平衡，即與爐條機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度相適應(yīng)。嚴(yán)格掌握排灰速度與下灰次數(shù)，防止因下灰不及時(shí)，造成灰渣層失衡或灰渣層增厚現(xiàn)象。
(3)煤氣爐運(yùn)行工藝優(yōu)化不到位
上、下吹百分比與上、下吹蒸汽流量的合理選擇是控制氣化層溫度和位置、灰渣成渣率、灰中含碳量的主要手段，應(yīng)認(rèn)真優(yōu)選，精心調(diào)節(jié)，使煤氣爐達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀況。
綜上所述，控制適宜厚度的灰渣層，保持較高的結(jié)渣率，減少灰渣中返碳率，是提高碳的有效利用率，降低原料煤消耗和蒸汽消耗的主要努力方向。各企業(yè)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，制定科學(xué)合理的工藝指標(biāo)和管理措施，確保排灰質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)煤氣爐在最佳工況下長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。
6.掌控好工藝控制指標(biāo)的制定與考核
目前，小氮肥行業(yè)煤氣爐大都采用φ
入爐蒸汽壓力的控制(總蒸汽閥前)，一般在0.08MPa～0.12MPa之間較為適宜。
入爐蒸汽采用過(guò)熱蒸汽，對(duì)煤氣爐氣化層溫度、氣體質(zhì)量、蒸汽分解率均優(yōu)于飽和蒸汽，現(xiàn)大部分廠入爐過(guò)熱蒸汽溫度一般控制在
爐頂、爐底溫度是煤氣爐操作的重要工藝控制指標(biāo)，控制適宜的上行出氣溫度和下行出氣溫度是降低消耗的一項(xiàng)重要措施。工藝參數(shù)控制較好的廠家，爐上出氣溫度和爐下出氣溫度均小于
蒸汽分解率是衡量蒸汽消耗和半水煤氣質(zhì)量的主要參數(shù)。采用過(guò)熱蒸汽，并控制適宜的氣化層溫度和氣化強(qiáng)度，較好廠家上、下吹蒸汽分解率平均值大于50％。
下灰質(zhì)量的好壞，對(duì)原料消耗影響很大。影響下灰質(zhì)量的因素很多，既有運(yùn)行工藝和操作方法不合理的影響，又有設(shè)備缺陷的影響。因此，根據(jù)各自的實(shí)際情況，做出相應(yīng)的優(yōu)選和改進(jìn)，確保下灰質(zhì)量，力求灰渣中可燃物含量降至15％以下(理想目標(biāo)小于10％)，結(jié)渣率≥65％以上，是煤氣生產(chǎn)人員重要的努力目標(biāo)。
制定符合企業(yè)實(shí)際情況的科學(xué)合理的工藝控制指標(biāo)，并認(rèn)真執(zhí)行落實(shí)和嚴(yán)格考核，獎(jiǎng)懲兌現(xiàn)，是穩(wěn)定爐況，提高半水煤氣質(zhì)量，降低兩煤消耗的關(guān)鍵。管理及操作人員，在制定工藝指標(biāo)時(shí)，須通過(guò)理論分析和實(shí)踐總結(jié)，努力探索出不同氣化條件下的工藝控制指標(biāo)，一旦確立工藝指標(biāo)后，各班須嚴(yán)格遵守和執(zhí)行，并在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)矛盾和問(wèn)題，不斷改進(jìn)提高，逐步優(yōu)化運(yùn)行工藝和操作方法。
所謂爐況穩(wěn)定只是相對(duì)而言的，在日常操作中，只能追求動(dòng)態(tài)氣化條件下?tīng)t況的相對(duì)穩(wěn)定。煤氣生產(chǎn)人員，力求煤氣爐內(nèi)炭層高度、氣化層位置、氣化層溫度、灰渣層厚度、上下行出氣溫度、氣化劑分布、蒸汽壓力及溫度、入爐空氣量、上下吹蒸汽流量及時(shí)間、下灰質(zhì)量與數(shù)量、半水煤氣成份等相對(duì)穩(wěn)定，只有在以上各主要工藝指標(biāo)和氣化條件相對(duì)穩(wěn)定的前提下，才能探索出煤氣爐的最佳運(yùn)行工藝，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)低耗的目的。
班組之間考核須以促進(jìn)最佳爐況的穩(wěn)定為目標(biāo)，避免為本班“降低消耗”采用不正確的操作方法，而導(dǎo)致?tīng)t況出現(xiàn)波動(dòng)。各班統(tǒng)一目標(biāo)，統(tǒng)一操作，為創(chuàng)造穩(wěn)定的最佳爐況而努力。對(duì)管理人員的考核也應(yīng)以有利于爐況穩(wěn)定為前提，指標(biāo)制定要科學(xué)合理，考核要嚴(yán)肅認(rèn)真，獎(jiǎng)懲要兌現(xiàn)到位，最終達(dá)到煤氣爐長(zhǎng)周期安全穩(wěn)定運(yùn)行和高產(chǎn)低耗的目的。
7.掌控好各類人員主要工藝參數(shù)調(diào)節(jié)幅度和范圍
要實(shí)現(xiàn)煤氣爐在最佳狀態(tài)下穩(wěn)定運(yùn)行，首先要根據(jù)氣化條件的變化，如氣溫、天氣、煤種及爐況變化，進(jìn)行工藝參數(shù)的相應(yīng)調(diào)節(jié)。各類人員調(diào)節(jié)幅度及范圍須有明確規(guī)定，便于運(yùn)行工藝的統(tǒng)一執(zhí)行和規(guī)范管理。一般情況下，吹風(fēng)和上、下吹時(shí)間，主要操作人員可在1～2秒內(nèi)調(diào)節(jié)，蒸汽用量可在0～
循環(huán)階段的百分比例、入爐蒸汽壓力、鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量、半水煤氣中CO2含量、炭層高度、爐上和爐下出氣溫度、夾套上方六點(diǎn)溫度、灰倉(cāng)出渣溫度、爐條機(jī)轉(zhuǎn)速、下灰間隔時(shí)間等主要指標(biāo)及參數(shù)，都必須規(guī)定一定的調(diào)節(jié)幅度和范圍。各級(jí)人員在規(guī)定的各自權(quán)限范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。特殊情況下的調(diào)節(jié)幅度要做明確規(guī)定。較大幅度改變氣化條件和運(yùn)行工藝，必須向相關(guān)管理人員請(qǐng)示，批準(zhǔn)后方可執(zhí)行。規(guī)定的目的并非扼制有關(guān)人員主觀能動(dòng)性的發(fā)揮，而是確�？茖W(xué)合理的調(diào)整，避免調(diào)節(jié)失誤，并能使各級(jí)人員有章可循，努力創(chuàng)造煤氣爐穩(wěn)定運(yùn)行的最佳條件。
工藝調(diào)節(jié)狀況應(yīng)認(rèn)真如實(shí)記錄并交接清楚，嚴(yán)禁各行其是或隱瞞謊報(bào)。
8.掌控好煤氣系統(tǒng)主要設(shè)備部件及閥門管路的選配
掌握好煤氣系統(tǒng)主要設(shè)備、工藝閥門、管路及部件的合理選配，對(duì)煤氣爐長(zhǎng)周期安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行極其重要。各廠家由于所處的緯度、海拔高度、年平均氣溫的差異，所采用原料特性的不同，在選配主要設(shè)備及閥門管路時(shí)，一定要立足現(xiàn)實(shí)，統(tǒng)籌謀劃，優(yōu)選配置。
(1)風(fēng)機(jī)的選配
風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓與氣溫和大氣壓高低(空氣密度的大小)密切相關(guān)。比如，濟(jì)南海拔高度
(2)爐箅的選擇
爐箅是煤氣爐內(nèi)重要部件之一。爐箅的功能是均勻分布?xì)饣瘎�，并有效地降渣、破渣、排渣，還要求其盡量減少下吹帶出物。目前的爐箅呈多樣化，有五層、六層、七層；四邊、五邊、六邊型，爐箅高度
部分廠家多年實(shí)踐認(rèn)為：φ
(3)廢熱鍋爐的選配
回收上行、下行煤氣顯熱的換熱器，稱為廢熱鍋爐。目前，水管和火管式結(jié)構(gòu)的廢熱鍋爐多數(shù)廠家不再使用，以熱管廢熱鍋爐替代。熱管鍋爐具有熱回收率高、耐沖刷、耐腐蝕、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)�，F(xiàn)在已有各種規(guī)格形式的熱管廢熱鍋爐提供市場(chǎng)，主要以單體廢熱鍋爐式和上層為蒸汽過(guò)熱器、下層廢熱鍋爐組合式，以雙層聯(lián)合余熱回收裝置較好。回收裝置可利用上、下行煤氣顯熱副產(chǎn)蒸汽并過(guò)熱低壓蒸汽達(dá)到
(4)氣體洗滌塔的選配
擔(dān)負(fù)著煤氣的洗滌和降溫功能的氣體洗滌塔，生產(chǎn)條件較為惡劣，洗滌塔的結(jié)構(gòu)多為填料塔和空塔噴淋，以空塔噴淋式為好。由于煤氣中焦油、粉塵較多，加之使用的冷卻循環(huán)水懸浮物含量高，易使填料塔堵塞，降低洗滌效率，并形成阻力。
空塔噴淋結(jié)構(gòu)，噴頭不易堵塞，噴淋均勻，能夠達(dá)到較高洗滌和降溫效率，且阻力小�？账䥽娏芩w要有一定的高度，且設(shè)計(jì)多層噴淋，以增加氣水的接觸時(shí)間和空間。
洗滌塔入口側(cè)箱高度要兼顧入口管與塔底及氣體返出水面的流通距離(面積)，避免形成阻力。塔底截面積(除去溢流堰區(qū)間面積)，要盡量擴(kuò)大，應(yīng)超出入口氣管截面積的10倍以上，當(dāng)吹風(fēng)階段洗滌塔水面受壓于煤氣總管壓力(氣柜壓力加總管阻力)，使氣體先入口管水位上升時(shí)，洗滌塔水位能保持基本穩(wěn)定 (波動(dòng)小)，例如，入口管水位上升
氣體洗滌塔冷卻水溢流口應(yīng)設(shè)擋板，擋板應(yīng)適當(dāng)加長(zhǎng)，便于及時(shí)排水，降低堰上液流高度，穩(wěn)定水位，降低阻力。
目前，氣體洗滌塔內(nèi)水封溢流結(jié)構(gòu)基本上有三種形式，一是溢流堰式，二是垂直溢流管式，三是側(cè)位溢流管式。
其溢流堰(管)上的液流高度由下式計(jì)算：
式中 how—平堰上的液流高度，m；
L—液流量，m3／h；
Lw—堰長(zhǎng)，m；
E—液體收縮系數(shù)(一般為1)。
圓形溢流管液流高度計(jì)算公式：
式中 how—流管液流高度，m；
di—圓形溢流管內(nèi)徑，m；
l—液流量，m3/h。
舉例：設(shè)〈1〉氣體洗滌塔水封溢流選平堰
氣體洗滌塔水量
堰上液流高度：
由計(jì)算可知，實(shí)際水封高度高于設(shè)計(jì)值，其數(shù)值與溢流堰的形式、長(zhǎng)短、直徑大小密切相關(guān)。所以，溢流堰長(zhǎng)度的選取主要根據(jù)水量大小設(shè)計(jì)。若選取不當(dāng)，塔內(nèi)水位增高，將造成氣體洗滌塔的阻力增大，影響煤氣爐產(chǎn)氣量。
溢流出水口水封，以插入式和“u”型管式為多，“u”型式較好。
氣體洗滌塔涉及煤氣的凈化和降溫、阻力和安全，現(xiàn)無(wú)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，各廠家差異較大，出現(xiàn)問(wèn)題較多，須引起工程設(shè)計(jì)人員和煤氣生產(chǎn)管理人員的高度重視。
(5)煤氣爐爐體高度的選擇
爐體高度究竟確定多高為宜，目前尚無(wú)定論。近年來(lái)，業(yè)內(nèi)人士多有高徑比的探討，但看法各異。實(shí)際上，高徑比只是一個(gè)大體的范圍，高徑比的確定與炭層高度、原料粒度、爐箅高度、風(fēng)壓、風(fēng)量息息相關(guān)，并要與工藝設(shè)備流程和系統(tǒng)阻力相適應(yīng)。目前煤氣生產(chǎn)流行的“三高一短”操作法，只是原則性的�！叭咭欢獭钡拇_定值，各廠均有差異。需特別指出的是，不顧本廠原料特性和設(shè)備配套狀況，而一味地將爐體加高是不妥的。具體地講，爐體高度主要是依據(jù)所選燃料層的高度而定。燃料層高度的確定與原料粒度特性、風(fēng)機(jī)、爐箅等有關(guān)。根據(jù)目前小氮肥廠所用爐型的具體情況，炭層高度(風(fēng)帽頂上炭層高度)一般應(yīng)＜
(6)夾套鍋爐的選配
夾套鍋爐的作用是防止因氣化層高溫熔融粘結(jié)而掛于爐壁。目前小氮肥企業(yè)φ
燃料層底部為灰渣層，一般小于
(7)蒸汽調(diào)節(jié)系統(tǒng)和低壓蒸汽管路的選配
蒸汽是制氣階段的主要?dú)饣瘎�，要求入爐蒸汽壓力和溫度相對(duì)穩(wěn)定，對(duì)穩(wěn)定爐況，提高制氣效率和蒸汽分解率非常重要。
煤氣生產(chǎn)所用蒸汽，一般來(lái)源于夾套、廢熱鍋爐和吹風(fēng)氣回收系統(tǒng)副產(chǎn)蒸汽及外來(lái)鍋爐蒸汽。蒸汽調(diào)節(jié)系統(tǒng)由供汽源、蒸汽緩沖罐及蒸汽調(diào)節(jié)控制部分組成。適應(yīng)制氣要求的關(guān)鍵是高壓蒸汽減壓補(bǔ)入低壓調(diào)節(jié)反饋系統(tǒng)的蒸汽要及時(shí)、靈敏，以穩(wěn)定低壓蒸汽系統(tǒng)的壓力。
蒸汽緩沖罐是穩(wěn)定蒸汽必不可少的設(shè)備。緩沖罐容積大小視配套爐數(shù)及蒸汽調(diào)節(jié)靈敏性而定。原則上緩沖罐容積大，則緩沖作用強(qiáng)，有利于低壓蒸汽的穩(wěn)定。蒸汽壓力系統(tǒng)連接的管徑應(yīng)適當(dāng)放粗，以蒸汽流速小于
(8)煤氣系統(tǒng)設(shè)備、管路以及閥門的選擇
提高煤氣爐的氣化強(qiáng)度和降低消耗主要途徑之一是加大空氣通過(guò)燃料層的流速，抑制吹風(fēng)階段生成 CO2還原為CO的反應(yīng)，提高吹風(fēng)效率。為此，吹風(fēng)階段要盡量降低系統(tǒng)阻力。煤氣系統(tǒng)管路及閥門總體布局應(yīng)突出吹風(fēng)過(guò)程降低系統(tǒng)阻力的要求。比如：鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量為24000Nm3/h時(shí)(標(biāo)態(tài))，出煤氣爐吹風(fēng)氣溫度為
上行煤氣的體積亦較大(上吹加氮制氣時(shí))，如果上行煤氣閥安裝在進(jìn)廢鍋前，該閥門及管道亦應(yīng)適當(dāng)放大加粗。
表(1)不同爐型所配閥門和閥門通徑的選擇(參考值，單位mm)
設(shè)φ
表壓為24kPa；吹風(fēng)時(shí)爐上壓力為3kPa；爐上溫度
吹風(fēng)選配閘板閥門，其通徑為
吹風(fēng)氣回收閥閥徑為
通過(guò)計(jì)算可以看出，以上閥門配置均超設(shè)計(jì)要求流速，若閥門通徑再行擴(kuò)大，爐上、爐下空間“死區(qū)”亦增大，對(duì)降低蒸汽消耗不利，所以，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)綜合權(quán)衡，合理選取閥門與管徑。
上行除塵器應(yīng)盡量靠近樓體，以減少上行空間，同樣下行煤氣除塵器應(yīng)安置于靠近爐體的樓房?jī)?nèi)，上、下行煤氣閥應(yīng)安裝于除塵器之后，且盡量靠近爐體，以減少空間。爐底(下行除塵器內(nèi))應(yīng)設(shè)蒸汽吹凈管線，吹除吹風(fēng)時(shí)殘留爐下空間的空氣，避免下吹階段帶入氣柜而導(dǎo)致半水煤氣中氧含量升高。
為減少制氣階段阻力，而去掉氣體洗滌塔水封，增設(shè)煤氣總閥，此做法欠妥。因?yàn)槊簹饪傞y口徑較大并遠(yuǎn)離油站，開(kāi)關(guān)到位時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，閥門啟閉期間易引發(fā)氣體倒流至吹風(fēng)氣余熱回收系統(tǒng)或煙囪放空。
采用綜合余熱回收的煤氣系統(tǒng)(聯(lián)合廢鍋)，設(shè)置單爐煤氣總閥是必需的。單爐煤氣總閥開(kāi)關(guān)時(shí)，亦同樣存在倒氣問(wèn)題。煤氣總管壓力或聯(lián)合廢熱鍋爐處壓力越高，閥門開(kāi)關(guān)到位時(shí)間越長(zhǎng)，倒氣量越大。所以，應(yīng)采取措施縮短閥門開(kāi)關(guān)到位時(shí)間，減少倒氣損失。
(9)配置必須的儀表及監(jiān)控系統(tǒng)
完善生產(chǎn)儀表監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是安全生產(chǎn)、高產(chǎn)低耗必備的重要裝置。監(jiān)測(cè)裝置缺失可導(dǎo)致工藝優(yōu)化難度增加，當(dāng)系統(tǒng)阻力增大、閥門開(kāi)關(guān)不到位時(shí)，難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)，甚至危及安全生產(chǎn)。操作人員僅僅憑感覺(jué)操作，維持低水平生產(chǎn)，在這種環(huán)境下，技術(shù)水平很難提高，管理沒(méi)有科學(xué)的統(tǒng)計(jì)，亦難以做到公平公正。
完善的儀表監(jiān)測(cè)應(yīng)具備爐上、爐下、廢熱鍋爐及氣體洗滌塔進(jìn)出口氣體溫度和壓力的顯示，夾套上方六點(diǎn)溫度及灰倉(cāng)兩側(cè)出渣溫度的顯示，裝有上、下吹蒸汽實(shí)時(shí)流量及累積流量，外來(lái)蒸汽流量及煤氣、空氣流量，有外來(lái)蒸汽、軟水、循環(huán)水、油泵及低壓蒸汽等壓力顯示，爐條機(jī)、風(fēng)機(jī)電流的顯示。還應(yīng)有氣體自動(dòng)分析儀，如半水煤氣中氧含量、合成循環(huán)氫含量(H2/N2)、補(bǔ)充氣H2含量等。部分儀表兼有自動(dòng)統(tǒng)計(jì)考核的功能，便于管理人員的公正考核�？傊�，儀表的正確顯示，對(duì)指導(dǎo)生產(chǎn)、優(yōu)化工藝與操作、降低消耗具有十分重要的意義。
(10)煤氣加氮方式的選配
煤氣的配氮方法目前各廠不同。簡(jiǎn)單的方法是在吹風(fēng)后期，將吹風(fēng)氣回收閥或煙囪閥提前關(guān)閉，回收吹風(fēng)氣中的氮?dú)猓@種加氮方法的缺點(diǎn)是氣化層溫度波動(dòng)大，加氮占用一定的時(shí)間，相應(yīng)縮短了制氣時(shí)間�，F(xiàn)在各廠家采用上吹加氮為多，上吹加氮方法，一是利用吹風(fēng)閥延時(shí)關(guān)閉直接加氮法，此法山東明水化肥廠最早采用，是基于當(dāng)時(shí)風(fēng)機(jī)風(fēng)壓風(fēng)量小，原料煤質(zhì)量好，且采用水壓控制系統(tǒng)可靠性差，宜盡量減少閥門數(shù)量，簡(jiǎn)化操作程序，在當(dāng)時(shí)的氣化條件下，起到很好的作用，目前仍有部分廠家在采用。二是采用專用加氮閥門配氮，加氮閥門選擇DN
