摘要：随着近些年来我国鲁奇加压气化炉在煤化工领域应用越来越普及，其在运行、技术改造方面的管理维护要求也在持续增加。文章首先分析了鲁奇加压气化炉的技术特征与技术原理，其次对鲁奇加压气化炉运行与技术改造的内容进行了简要探讨，并在最后结合实例对技术改造升级前景进行了探索，希望能够为鲁奇加压气化炉在工业领域的应用和推广创造条件。
关键词：鲁奇炉；加压气化技术；技术改造
鲁奇炉最早由德国鲁奇公司研制成果，并在上个世纪的三十年代在西方应用并推广。最初其技术相对不太成熟，燃烧值较低的煤炭在进行试验时还不太稳定。但是，随着技术升级与发展，其目前已经能够满足大多数煤化工企业的生产实际需要，目前国内煤化工领域应用最多的也是鲁奇加压气化炉这种设备。为了进一步分析鲁奇加压气化炉的运行和技术改造策略，现就其技术特征、技术原理简要分析如下。
一、鲁奇加压汽化炉概述
1.技术特征
鲁奇炉加压气化技术是一种借助于炭和氧气燃烧产生热量作为二氧化碳、水蒸气发生的吸热反应所需要的能量的技术，该技术在应用中会产生粗煤气这种产物，该产物的主要成分包括有二氧化碳、一氧化碳、氢气以及甲烷等类型的气体。
2.技术原理
在原料煤经过煤锁并进入到气化炉之后，在一定的压力调节影响下，顺次经过干燥、干馏以及气化等影响，最终进入到燃烧层。在整个过程中，煤当中的炭物质会随着气化剂进入到最终的燃烧反应环节当中，反应产生的炉渣通过热量的传递进入到气化剂当中，最终经过炉篦排出。在气化层中会生成多种多样的物质，包括有甲烷、有机物以及有机物和焦油等，同时还有焦油、一氧化碳等物质，这些都会经由气化炉进入到洗涤器当中，最终产生的物质就是粗煤气。经过洗涤后再进行加工，即可得到成品产物。
二、鲁奇加压气化炉运行与技术改造内容
1.技术改造中常出现的问题
在技术改造中出现的问题主要涉及到灰锁充卸装置出现严重的磨损、传动主轴与轴套出现异常，同时润滑不足导致出现止推轴承损坏等。除此之外，还有灰锁煤锁上下阀出现泄漏以及出现阀芯脱离等问题。上述问题的出现会在很大程度上影响到鲁奇炉的正常使用，同时也会带来运行安全风险与故障隐患，一些故障处理不善会带来巨大的经济损失与经营风险，需要给与高度的关注。
2.技术改造原因分析与优化改进策略
2.1主轴密封
在进行气化炉的转动轴进行分析时发现，由于密封条件存在明显的缺陷，会导致漏气故障十分严重，甚至出现多次爆炸问题。在轴密封过程中，机械密封可以更改为其他密封方式进行处理，或者借助于不同的填料密封方式进行密封。其中，大轴通过填料的结合可以对不锈钢焊层进行处理，从而最大限度解决了填料部分存在的问题与缺陷，还可以在一定程度上避免出现表面麻点，降低腐蚀影响，这样也可以让密封漏气的情况得到控制和根本性的解决。
2.2炉篦故障处理
在鲁奇加压气化炉的运行过程中，炉篦可以说是最为核心的部分之一，其功能不但在于可以实现气化反应的过程控制，同时也能够调整氧气的分布情况，甚至最后的炉渣排出也需要经过其控制。通过对炉篦进行维护管理，可以有效延长炉体的使用寿命与工作效率，这对于长期稳定使用具有重要的价值。在第一代鲁奇炉当中，炉篦的高度为630mm，此时设计气化剂采用了三层分布的方式，分别采用ABC三种层级，根据实际需要设计的通风面积为10%，40%以及60%。随后，结合气化剂的分布以及内容物要求，其分布的密集程度进行了适当调整，炉篦的分布密集程度得到了有效的控制，此时形成烧结块后，煤质的质地较差，能够形成的烧结块的炉篦性能又不强，所以此时随着炉篦的使用上述问题会进一步恶化，严重影响后期的正常使用。在经过相应的改造后新型炉篦的倾角度数显著提高，此时达到了35°，与灰渣的运动安息脚十分接近，在改造过程中还添加了防磨板，通过通风面积的调整，严格按照上述设计要求进行了设计，有效解决了原来存在的各种问题，提升了设计水平与技术优化效果。
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2.3气化炉主轴套处理
气化炉在进行主轴套的处理时选择了材质的更换，更换后使用耐磨铸铁材质，此时的上下轴套之间的润滑依然达不到预期的要求，同时存在有磨损严重、运行周期较短的问题。在改造中通过将轴套材质进行更改，同时做好部分堆焊处理工作，在很大程度上实现了对原来材料硬度不足问题的改进，再加上气化炉在停车备用过程中管理不足，出现了炉内冷却水影响后锈蚀的情况。结合上述问题，采用了适当的改进技术，在确保密封性与稳定性的前提下，随着轴承工作温度的提升，密封的可靠性也得到了提升。通过更换高温润滑技术，采用更先进的高温润滑技术，也在一定程度上改善了上述问题，提升了气化炉主轴套的处理水平。
2.4气化炉炉內测温
为了更好的分析气化炉的内部反应层所发生的温度变化，可以借助于卡萨利公司的氨合成塔进行温度的测控，通过对内部的温度测控系统进行改造来使得内部的温度能够得到良好的控制，同时也为气化炉的控制工艺得到良好的应用创造条件。
2.5煤锁部分
在进行煤锁的上下阀改造时发现，之前的上下阀存在运行周期过短以及密封不足的问题，经常出现泄漏的情况。在煤锁上下阀的密封面材料升级时选择了硬质合金进行升级，同时采用了分离式的设计方法，这样一来无论是加工还是后期的维修养护都变得十分便利，也可以在最大程度上限制泄漏的问题。
三、鲁奇加压气化炉运行与技术改造发展策略
1.灰锁上下阀使用寿命
结合工业实际操作中的情况来看，灰锁的上下阀寿命往往是整个鲁奇加压气化炉的运行周期主要影响因素。经过一定的技术改造后，可以将寿命适当延长，但是依然无法达到预期的目标。随着技术不断革新，未来灰锁上下阀的使用寿命也会进一步延长，从而有效提升整个气化炉的运行效率与效果。
2.残碳与炉篦气孔设计
残碳与炉篦气孔的设计对于最终产品的质量会产生较大的影响，其中残碳的含量主要与操作工况、炉内的温度等条件有关。在进行技术升级时，这两个部分也逐渐成为技术改造的新的侧重点。但是，在实际革新中，依然面临许多问题，甚至会出现升级后的残碳量没有改善甚至随着升级出现恶化的问题，严重阻碍了生产技术的进步。
3.原料煤质量
原料煤质量对于鲁奇加压气化技术的应用也会产生不小的影响，其主要体现在不同煤种的弱粘性以及可搅拌性等方面。除此之外，贫瘦煤的反应活性较低，也不容易生产出高质量的产品。随着近些年来技术不断升级，许多企业采用洗煤机先进行适当的处理，提升煤质后在使用，有效提升了原料煤质量，同时也解决了许多问题。
结论
综上所述，在鲁奇加压气化炉的使用过程中，尽管其本身技术特征并不复杂，结构也相对简单，但是依然会受到各种外界、内部因素的影响与限制。在进行技术升级与改造时，需要结合炉使用现状与实际需要，通过适当的技术革新来实现其功能，确保行业的平稳快速发展。
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论文作者:卢天宇
论文发表刊物:《电力设备》2018年第33期
论文发表时间:2019/5/17
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