造气炉常见憋压原因及处理

向 宏

（湖北新洋丰合成氨厂，湖北荆门 448150）

通则不痛，痛则不通，是千年中医总结出的精髓，用在造气炉上，也不为过。因为一旦系统阻力异常增大，吹风气或煤气无法正常排出炉外，造气炉内压力剧增，导致憋压现象发生。如果不能及时正确处理憋压难题，所造成的后果将是非常严重的。一方面，造气炉内压力异常增大，破坏了正常气化平衡，压力相对较低的蒸汽和吹风空气无法进入气化层参与气化反应，导致造气炉负荷逐渐变轻，炉况恶化，蒸汽分解率及半水煤气质量明显下降，产气量锐减，给全厂生产造成巨大影响；另一方面，憋压严重时，将导致下灰圆门憋开，蒸汽及煤气甚至燃烧的煤棒和火焰剧烈喷出，既浪费蒸汽煤气，污染环境，又严重威胁到炉底人员和设备的安全。若憋压时间较长，部分煤气可能在上吹加氮阶段或者吹净吹风阶段自空气总管倒入空气风机，一旦达到半水煤气爆炸极限（7%～72%），极可能造成空气总管防爆板或者风机炸毁；若制气时造气炉憋压而吹风时正常，煤气将倒入潜热燃烧炉，致炉温大幅上涨。若吹风时憋压，吹风回收气减少，又会导致潜热燃烧炉炉温下降，这都将造成潜热炉温的波动，不利于潜热生产的稳定。既然造气炉憋压有百害而无一益，那么，该如何医好造气炉憋压病症，保证造气炉 “常通不痛”呢？下面就造气生产中常见憋压现象及预防处理措施作一些肤浅的探讨，或许能给造气同仁们一些帮助和启发。

1 系统积灰严重堵塞设备管道致阻力增加憋压

2009年6 月某造气车间，因一单元总旋风除尘器内径过小，气流对衬板冲刷严重，致集尘器多处穿眼，需补焊。车间决定一星期内暂停该集尘器排灰，待灰满后补焊，一星期后补焊合格继续投运。两个月后的9月，该集尘器又穿眼，车间再次推迟一个星期排灰，对该集尘器进行了全面补焊加固，后投运。但从此以后，该单元造气炉出现憋压现象，炉口及炉底泄漏严重，并导致下行煤气管及吹风短管穿眼漏气，车间对设备及工艺进行了多次整改和调整，仍效果不佳，造气炉炉况不稳，产气量急剧下降。

1.1 憋压原因

2009年10月该厂停产大修，打开该单元总集尘器后显热回收器时，才发现显热回收器底部积灰严重，几乎将去洗气塔的煤气管道堵了一半。究其原因，系总除尘器除灰效果差，以及两次总集尘器推迟排灰致灰满，煤气将灰携带至显热回收器后沉淀堆积，煤气通道变窄，单元煤气无法正常输出，导致造气炉憋压，炉况波动。

1.2 处理措施

用内径更大的新总集尘器将旧集尘器更换，以利于旋风除尘，减轻气流对器内衬板的冲刷，防止穿眼；掏净显热回收器底部积灰，让煤气通道畅通。再次开车后该单元造气炉憋压现象消失，炉况恢复正常。

1.3 经验总结

（1）科学设计。煤气、吹风回收气管道及阀门、造气单炉旋风除尘器、单元总集尘器、吹风回收气旋风除尘器、显热回收器、洗气塔等设备，均应根据造气炉产气量大小科学设计配置；还要选择适宜的炉箅，防止因中风过大造成炭层吹翻穿洞致上行煤气带出物增多，或因炉箅设计故障致下行煤气带出物增多，消除人为增加系统阻力因素，保证造气炉运行时吹风回收气和煤气通道无阻，维持吹风和制气时压力正常。

（2）提高入炉煤质量。型煤较块煤含粉率更高，机械强度差，破碎率高，尤其经过皮带传送和振动筛振动后，粉尘增加，导致入炉后上下行煤气带出物多，易堵塞设备、管道，增加系统阻力。因而型煤车间要保证煤棒的质量，同时在烘干窑排料口及振动筛、皮带分煤处安装布袋除尘吸口，尽量将入炉煤的含粉率降低，减少气体带出物。

（3）加强管理，及时排灰。造气车间应制定严格的制度，加强对上下行集尘器、单元总集尘器、吹风回收集尘器排灰的管理。切实做到班班有人排灰，处处积灰排净；大修时还要组织人员清理显热回收器、下行集尘器、煤气管道、吹风回收气管道内积灰，确保气体通道畅通无阻。

2 造气炉内炭层控制过高，工艺调整错误致憋压

某合成氨造气车间使用河北长佳自动加焦系统，炉内空程原来设置为1.5m，实际控制空程为1.35～1.4m；入炉风压控制在24～28kPa，减压后蒸汽总管压力控制在0.25～0.30MPa，12台造气炉可满足6台M 压缩机满量生产。因部分炉经常出现炉中间吹翻穿洞现象，炉况易波动，且上行煤气带出物多，增加了原料消耗及排灰劳动强度。2012年4 月末，车间将空程设置更改为1.2m，实际控制空程为0.9～1.2m；入炉风压降到22～25kPa，减压后蒸汽总管压力控制在0.15～0.18MPa。工艺调整后开14台造气炉仍无法供6台M 压缩机满量生产；炉况波动加剧，灰渣质量差，返焦及生棒明显增多；炉底蒸汽、煤气、空气泄漏严重，造气炉呈现憋压现象。

2.1 憋压原因

病急乱投医所致。造气炉中间穿洞系所用炉箅吹风时中风过大引起，并非工艺有误。单方面大幅提高炭层高度，降低入炉蒸汽和空气压力，既破坏了正常的气化平衡，人为增加了炉内阻力，使蒸汽和空气无法克服阻力进入气化层参与气化反应，又使炭层透气性变差，进一步增加了炉内阻力，使气化层变薄且严重下移，炉子上部负荷轻而下部负荷重，炉况恶化致产气量锐减；蒸汽、煤气、空气被迫从压力相对较低的炉底下灰圆门等处泄漏，导致憋压现象的发生。

2.2 处理措施

换用布风更均匀的炉箅，恢复原有工艺后，造气炉中间穿洞及憋压现象消失，上下行煤气带出物均减少，恢复12炉6台M 压缩机满量生产。

2.3 经验总结

在造气工艺条件允许范围内，适当提高炭层高度，的确在一定程度上可以防止炭层吹翻穿洞，但出现吹翻穿洞现象时，有时并非因炭层过低引起。因此，我们在处理炉况时应根据具体情况具体对待，要科学分析，切忌盲目大范围大幅度调整制气工艺。造气在选用炉箅时，应根据造气炉型号及负荷、燃料性质、风机能力等全盘考虑，最好定制炉箅，保证入炉气化剂能均匀分布，减少气体带出物，为造气炉的高产低耗奠定基础，也为防止造气炉憋压创造有利条件。

3 洗气塔出口水封被堵致憋压

2009年5月19日早班，某合成氨造气车间二单元5＃～8＃炉共用的1＃空气鼓风机进口突冒大量白烟，经确认非煤气。检查各造气炉阀门均运行正常，蒸汽及空气压力正常，但四台造气炉炉温明显下降；炉条机在原基础上减了150～200r／min后，灰渣质量仍每况愈下，部分炉出现生棒，造气炉负荷显著变轻；制气时憋压严重，下灰圆门处泄漏大量烟雾；吹风阶段则有泄压时的急促响声，下灰圆门处泄漏消失；产气量锐减，后工段减一台M 压缩机生产。

3.1 憋压原因

经多方查找，发现二单元洗涤塔出口水封水流变得很小，才知道水封被堵，制气时煤气无法正常输出，导致造气炉憋压（大修时检查发现洗涤塔插入溢流水封弯管几乎被污垢完全堵死）。上吹制气时，蒸汽由加氮阀经空气总管从鼓风机进口冒出；吹风阶段，被憋在炉内的气体经吹风气回收管泄压去潜热；由于憋压，蒸汽和空气均无法正常进入炉内进行气化反应，致使造气炉负荷变轻，炉况恶化，产气量下降。

3.2 处理措施

为避免全厂停车，采取下列措施：停6＃、7＃造气炉，拆除洗涤塔水封上部盲板，关水封后用溢流水控制阀封死水封，5＃、8＃炉制气改制惰，用惰性气体置换二单元煤气系统合格后停炉，再用污水封住显热回收器底部至洗涤塔煤气管道，保持高水位，多余水由水封上部盲板排出；在水封下部清淤人孔盲板上焊接一带法兰短管，然后带水在人孔盲板上开孔，开孔完毕上好控制阀门，在阀门后接一管道至污水主沟，然后开启控制阀，同时上好水封上部盲板，排尽显热回收器底部污水，调节好入洗涤塔上水量，确保水封内污水自清淤盲板开孔处外接管道溢流正常，合格后开启二单元炉，恢复生产，造气炉憋压现象消失；大修时恢复原洗涤塔水封污水溢流流程即可。

3.3 经验总结

洗涤塔用循环污水质量不达标，所含悬浮物及总固体、氨氮超标，所形成的污垢在水封溢流水弯管外溢流槽沉淀堆积才导致水封被堵。因此，我们首先要保证循环污水质量合格，减少污垢沉淀；其次，应将洗涤塔溢流槽加大，防止污垢堵塞水封出水弯管；大修时应将沉淀槽内污垢清理干净，必要时更换水封出水弯管；另外，还要加强巡回检查，防止气柜进口水封半水煤气所带冷凝水排泄不畅致形成液封，导致造气各单元炉憋压。

4 油压系统故障致憋压

4.1 油泵故障致憋压

2012年7月11日，某合成氨造气车间14＃造气炉因憋压致下灰圆门处突然间歇式喷火，大火将下灰油管及下灰阀检、下行阀阀检信号线烧毁，操作室显示该单元油压瞬间由5.5MPa降至0。

4.1.1 憋压原因

经检查发现该单元所用南油泵跳停后无法启动，电工检查系空开跳所致。当油泵跳停后，单元油压短时间内降到零，阀门无法恢复到正常停车状态，烟囱阀落下，当相邻单元炉送吹风回收气时吹风回收阀（座板阀）被抬起，吹风回收气倒入炉内，导致该炉憋压，下灰圆门处间歇式喷火。

4.1.2 处理措施

立即启用该单元北油泵，油压正常后阀门恢复到正常停车状态，憋压现象消失。通知仪表工更换被烧毁信号线、钳工更换被烧毁油管后，该炉投运，电工检查后更换南油泵空开。最好安装油泵油压联锁装置，若一台油泵跳停，另一台油泵可迅速启动，为单元提供稳定油压，避免油泵掉压致憋压现象发生。

4.2 阀门故障致憋压

2011年11月23日，某造气车间二单元5＃造气炉下吹时突现憋压现象，煤气自下灰圆门处泄漏，转二次上吹时则有泄压时的呼呼响声，电脑显示各处阀检正常。

4.2.1 憋压原因

经检查发现下行煤气阀阀杆与十字头连接柄帽脱落，下吹阶段油缸活塞杆与十字头运行正常，因而阀检正常，无报警声光提醒。但因下行煤气阀系闸板阀，柄帽脱落后闸板无法上提，下行煤气不能正常输出致憋压现象出现。

4.2.2 处理措施

立即停炉，通知钳工上好阀杆与十字头连接柄帽后，该炉投运正常。

4.3 油缸故障致憋压

2012年4月20日，某造气车间一单元3＃炉上吹阶段出现憋压现象，电脑显示上行煤气阀阀检不到位，且该炉上吹时该单元油压波动较大。

4.3.1 憋压原因

现场检查发现上行阀落下不动作。手动戳电磁阀，电磁阀无堵塞卡死现象，油管振动较大但阀门仍不能动作，初步判断是该阀门油缸密封件损坏。

4.3.2 处理措施

停炉，单炉油压系统泄压，更换上行阀门油缸后投运正常，该单元油压不复波动。

4.4 电磁阀故障致憋压

2012年6月15日，某造气车间二单元8＃炉停炉准备插炉时发现烟囱阀不提，致造气炉憋压。

4.4.1 憋压原因

手动戳电磁阀不动，怀疑电磁阀卡住致烟囱阀不提，或者因电磁阀感应线圈失效致电磁阀不换向。

4.4.2 处理措施

停炉后，立即松开炉顶探火孔圆门泄压，但不可点火，防止烧坏上部自动加焦油管和信号线；关烟囱阀球阀，防止更换电磁阀后烟囱阀提起，空气自探火孔进入炉内发生爆鸣；单炉油路系统泄压，更换烟囱阀电磁阀；合格后开启油路总阀，盖好探火孔圆门，开烟囱阀球阀，阀门仍不提。再次关烟囱阀球阀，开探火孔，单炉油路系统泄压，更换电磁阀感应线圈后，烟囱阀正常提起，憋压现象消失。

4.5 经验总结

油压是阀门动作的动力源，因油位过低、油温超高或超低、液压油含水变质、油泵故障、油泵与电机联轴器套子破裂、油管穿眼漏油、油缸脱落泄油等也是油泵掉压的原因，经常导致单元油压系统掉压间接导致造气炉憋压。安全阀、煤气总阀、上下行煤气阀、吹风回收阀等因闸板脱落、十字头连接油缸活塞杆或阀杆柄帽脱落、油缸活塞杆下部短接头松动脱落等都会导致阀门不动作，直接导致造气炉憋压。电磁阀继电器坏、感应线圈输入电压过低也是造成电磁阀不动作间接导致造气炉憋压的原因之一。因此，在日常生产中，我们既要加强巡回检查，及时发现隐患，正确处理；又要搞好设备的维护保养工作，对设备的易损件做到定时更换；夏天做好设备的防暑降温、冬天做好设备的防冻保温工作，确保设备运行正常。

5 潜热系统负压过低致吹风时憋压

2012年6月，某造气车间14 台φ2 650mm造气炉，吹风阶段均呈现憋压现象，炉底气体泄漏严重；灰渣质量变差，细灰多，夹返焦，疤块少，有负荷变轻迹象；产气量降低，气质变差；检查各阀门动作正常，风压正常。5 月刚小修，吹风回收气管道及旋风除尘器、燃烧炉前水封均无堵塞情况，燃烧炉内烟道及后面烟气通道亦清理过。

5.1 憋压原因

型煤车间利用潜热烟气烘干煤棒。因气温升高，型煤烘干窑内煤棒易烘干，入窑烟气温度相应控制较低。为降低烟气温度，在静电除尘进口及烘干窑前引风机进口配了部分冷风，致使潜热烟气正常流通受阻。在静电除尘潜热烟气进口管道测得烟气压力为－1 078～－1 568Pa（－110～－160mmH2O），远低于正常时的－2 548～－2 744Pa（－260～－280mmH2O），且锅筒下部排灰口不时有灰气喷出，潜热系统负压明显过低，甚至呈现微正压状态，造气炉吹风时阻力过大，导致造气炉吹风阶段空气无法顺利进入氧化层进行气化反应而从炉底泄漏致憋压。

5.2 处理措施

关闭静电除尘前冷风进口，适当调整烘干窑前引风机冷风进口开启度，恢复静电除尘前烟气压力到－2 548～－2 744Pa（－260～－280mmH2O）后，造气炉吹风阶段憋压现象消失，炉况恢复正常。

6 结 语

导致造气炉憋压的原因很多。只有对设备进行科学的设计和规范的安装、使用合理的制气工艺、加强设备的维护保养工作及巡回检查、对副业队排灰进行严格监控和考核、设备检修不留隐患，才能杜绝造气炉系统阻力的非正常增加，有效防止憋压事故的发生，保障造气工段生产的安全平稳和高产低耗。