CN1045413A - 上下吹风制气法 - Google Patents

Abstract

上下吹风制气法主要用于合成氨工业中制取半水煤气。该法在传统的固定层间歇制气循环六阶段(吹净，吹风，回收，上吹下吹，二次上吹)的上吹与下吹之间，插进二次下吹，下吹净，下吹风，下回收等四个阶段，在传统的循环周期中增加一次下吹风，在保证不超过燃料灰熔点及合格氢氮比的前提下，能将造气炉内平均温度提高100℃以上，从而使吨氨标煤耗降低10％以上，吨氨入炉蒸汽耗降低15％以上，单炉产气量提高20％以上。

Description

“上下吹风制气法”主要用于合成氨工业中制取半水煤气。该法在传统的固定层间歇制气循环六阶段（吹净，吹风，回收，上吹，下吹，二次上吹）的上吹与下吹之间，插进二次下吹，下吹净，下吹风下回收等四个循环阶段，从而提高平均炉温，提高气化层高度，改善通风条件，达到大幅度降低造气炉的消耗。大幅度提高单炉产气量的一项技术改革。本制气法只需在传统的固定层间歇造气炉的基础上，增加三个工作闸阀及相应管道，更改自动机，予计单炉改造费用6万元。本制气法比传统制气法予计：吨氨耗标煤降低10%以上，吨氨耗入炉蒸汽降低15%以上，单炉产气量提高20%以上，这将为我国中，小化肥行业节约标煤1260万吨/年。创经济效益12.6亿元/年。

一、工作循环

固定层间歇制气法传统的工作循环各阶段为：二次上吹-吹净-吹风放空-回收-上吹-下吹。本制气法的工作循环各阶段为：二次上吹-上吹净-上吹风放空-上回收-上吹-二次下吹-下吹净-下吹风放空-下回收-下吹。带黑点的字是本制法同传统制气法的根本区别，这就是说，在传统的6个循环阶段中，即上吹与下吹阶段之间，连续插进了四个阶段，使本制气法的工作循环共分十个阶段。

为了实现本制气法的十个阶段动作，须在传统间歇制气法的七个阀门的基础上，再增加三个阀门，分别取名为：吹风总阀（1）下行吹风阀（8），下行烟囱阀（10），本制气法单炉工艺流程见图三。图中黑体阀门，是本制气法增加的阀门，图中省略了换热设备，目的是突出主题。

为了完成安全停车。制取半水煤气，制取惰气等三项任务，自控机须设5个换向阀，分别取名为：吹风总换向阀（Ⅰ），蒸汽总换向阀（Ⅱ），制气换向阀（Ⅳ）上行烟气换向阀（Ⅵ）下行烟气换向阀（Ⅴ），5个换向阀与十个工作闸阀气缸联结线路见图四，其中制气换向阀控制6个气缸的动作，因此，制气换向阀须考虑取较大口径或采取两个制气换向阀并联，二者共同担负6个工作闸阀的控制任务。这六个工作闸阀分为两组：上行吹风阀，上行蒸汽阀上行煤气阀等三个工作闸阀为一组，这组阀门的三个气缸的控制气进口同相并联，下行吹风阀，下行蒸汽阀。下行煤气阀等三个工作闸阀为另一组，这组阀门的三个气缸的控制气进口也同相并联，这两组阀门的气缸的控制进口再反相并联。

采用组内同相并联，组间反相并联，共用一个制气换向筒状的联结线路，其主要目的是保障生产安全。由图四可见，采用这种联结线路能够绝对保证：在上吹阶段。下行吹风阀关闭，因为上吹蒸汽阀和上行煤气阀与下行吹风阀在气缸的控制气进口上就是反相并联，所以在上吹阶段，下行吹风阀绝对开不了;在下吹阶段亦然。当然，这种联结线路也为自控机的设计简化创造了条件。与传统制气法相比，自控机的换向阀只增加了一个。

洗气箱水封的阻力，被利用作减少阀门的动作，并减少了换向阀的配备个数。减少阀门的动作，能减少设备的磨损，延长使用寿命。在烟囱阀开启状态下，烟气或煤气（制惰气时须放空煤气）走阻力小的烟囱阀放空，而不会走有水封阻力的洗气箱，尽管此时上行煤气阀或下行煤气阀开着，也不必关闭它们;在烟囱阀关闭状态下，烟气或煤气被逼走洗气箱。冲破水封的阻力而进入洗气塔。当然，洗气箱水封的利用，也简化了自控机的程序设计。

吹风总阀气缸与蒸气总阀气缸各占用一个换向阀是为了实现安全停车动作。由图四可见，如果将吹风总阀气缸控制气进口与蒸汽总阀气缸控制气进口反相并联，共用一个换向阀，则不能实现吹风总阀与蒸汽总阀同时关闭的安全停车动作。所以，必须将它们两个阀门气缸分开，各占用一个换向阀。

本制气法工作循环分三类：1安全停车;2制半水煤气;3制惰气。三类工作循环各阶段换向阀及工作闸阀的动作列于表一。

表一、自动机换向阀及制气闸阀动作表

二、理论依据

高强度，低消耗制取半水煤气的条件很多，例如然料的质量，气化层的温度及高度，工艺及设备，操作及管理水平……等等。上下吹风制气法着重于制气工艺的改革，通过工艺改革提高炉内气化层温度及高度，改善炉内通风条件，从而使制取煤气的“高强度、低消耗”有新的突破，或称飞跃。

在其它条件下相同的情况下，气化层的温度及高度、炉内的通风条件等三项工艺指标，对传统的制气工艺来说，几乎发挥到顶点的程度：提高气化层的温度，受到了燃料灰熔点的限制;提高气化层的高度，受到了工艺的限制;改善炉内通风条件，受到了炉篦、灰渣层及氧化层的限制。

燃料灰熔点是客观存在的约束条件，上下吹风制气法是怎样在不违背这一约束条件下大幅度提高气化层温度的呢？

让我们先分析一下传统制气法还原层温度动态变化曲线，见图一图中纵坐标是还原层温度，横坐标是一个循环周期内的循环时间。图中上方虚线是燃料的灰熔点界线。由图可见，在吹净（A），吹风，（B），回收（C）三个阶段，还原层温度逐渐升高，这是因为在此三个阶段，炉内正在进行

四个反应，综合热效应为强烈放热。此三个阶段，还原层处于蓄热时期，因此温度逐渐升高。当还原层的温度升高到接近燃料灰熔点界线附近时，便不能再提温了，否则有结疤的危险。此时停止送风，通蒸汽，炉内进行

三个反应综合热效应是吸热。通蒸汽分三个阶段：上吹（D）、下吹（E）、二次上吹（F）。此三个阶段，还原层发生吸热反应，因此温度逐渐降低当还原层温度降低到900℃左右时，此时停止通蒸汽，开始下一个循环周期，炉内还原层的温度又重复图一所示的动态变化曲线。

之所以将炉内还原层的温度动态变化曲线画出来，是因为温度是我们上下吹风制气法的核心，而改善温度在一个循环周期内的动态变化，尽可能地提高平均炉温，则是我们上下吹风制气法的精髓。

无论从反应的化学平衡观点来看，还是从蒸汽与炭反应速度的观点来看，都可以认定：提高气化层的温度是煤气优质、高产、低耗的关建。关于这一结论，许多专家、许多生产实践者、许多技术刊物和资料。已经作了详尽的论述，本文勿需重复。本文只照搬其中的两个图。作为说明问题的论据，见图七和图八。

由图八可见，当气化层温度在1300℃时，既使接触时间为1秒，蒸汽分解率也在75%左右。而气化层温度在1000℃时，既使接触时间为4秒，蒸汽分解率也只有15%左右，气化层温度对蒸汽分解率影响之大，实在可观。

我们再来分析传统制气法气化层温度的动态变化曲线。

传统制气法从上吹开始到二次上吹结束，这个过程所占的时间，占了整个循环周期的64%左右，在这一过程中，气化层温度由1300℃直线下降，直降到900℃左右。依据图八，我们粗略地考查一下传统制气法的蒸汽分解率。将这一过程平分成两段，分别取前后两个半段的气化层温度曲线的平均值，再由两个温度平均值查图八，可得到前后两个半段的蒸汽分解率，其结果列于表二。

表二、两种制气法的还原层温度及蒸汽分解率比较

类    方别    法	传统制气法		上下吹风制气法
						平均温度	蒸气分解率	平均温度	蒸汽分解率
制气前半段	1170℃	57.5％	1170℃	57.5%
					制气后半段	960℃	140％	1170℃	57.5％
平均	1065℃	35.75%	1170℃	57.5%

由表二可知，传统制气法的制气阶段，前半段的蒸汽分解率为57.5%，后半段的蒸汽分解率为140%，两者平均蒸汽分解率为35.75%。

气化层在制气阶段（通蒸汽阶段）的温度下降是间歇制气法的固有规律，无法改变，问题是能不能采取一定的措施，使气化层温度降到1100℃左右时，就开始吹风提温，以维持气化层较高的平均温度，从而达到高强度，低消耗制气的目的。

传统制气法在这点上所采取的措施已接近顶点。因为，可供传统制气法选择的，主要有三条路：

1、缩短循环周期。

这一措施受到阀门动作的限制，阀门的每一次动作时间，约为00.5秒，缩短循环周期，相对提高了阀门动作时间在一个循环周期内所占的比重，相对降低了有效制气时间。目前，传统制气法的循环周期普遍选用150秒左右，很少见到低于这个数值的，其原因在于此当然，缩短循环周期，阀门动作的频率增高，设备的磨损加剧，设备的经济运行也是制止循环周期进一步缩短的原因之一。

2、取消下吹及二次上吹。

这一措施对固定层间歇制气法来说，不容易做到。固定层间歇制气法为什么要用下吹阶段？为的是维持气化层的位置。如果不做下吹气化层在纯吹风和上吹作用下，位置会逐渐上移，以至移到制气过程无法往下进行。为什么要用二次上吹？为的是生产安全。在经过下吹阶段之后，再从炉下往上通二次上吹蒸汽，能将炉下空间内的煤气驱入气柜，让蒸汽占领整个炉下空间，此时再通空气，就不会产生爆炸。

3、再有采用上下吹时加氮（空气）以减小制气时炉温下降幅度。但由于受到氢氮比制约，收效不大。

如此看来，传统制气法在维持气化层较高的温度上，已经想尽了办法，几乎走到了顶点，再也没有特别可观的措施了。

通过对传统制气法气化层温度动态变化曲线的分析，以及对传统制气法下吹阶段的作用的分析，我们受到启示。

能不在传统制气法的上吹阶段之后，下吹阶段之前，插进一个下吹风动作，将下降的气化层温度先提升到燃料灰熔点附近，再做下吹？

这一设想，从技术角度上说，是可行的。其理由如下：

1、安全问题

这个问题涉及三个方面：

①、阀门动作的安全性

这方面的问题如第一章所述，上行吹风阀与下吹蒸汽阀和下行煤气阀反相并联。绝对保证在上吹净，上吹风，上回收阶段做不了下吹在下吹阶段做不了上吹净，上吹风，上回收，下行吹风阀与上吹蒸汽阀和上行煤气阀反相并联，绝对保证在下吹净，下吹风，下回收阶段做不了上吹，在上吹阶段做不了下吹净，下吹风，下回收。可见，上下吹风制气法的这种联锁关系比传统制气法的联锁关系，安全性更可靠。

我们知道，传统制气法的吹风阀与下吹蒸汽阀和下行煤气阀之间的联锁，是在自控机上进行的，倘若自控机的联锁机构出了问题，就容易发生吹风阀与下吹蒸汽阀和下行煤气阀同时开的状况。

上下吹风制气法的联锁，是在工作阀气压缸这一级进行的，因而可以说，在阀门动作的安全性上，上下吹风制气法的安全级别，比传统制气法还高一级，这就是说，如果上下吹风制气法的自控机联锁机构出了问题，工作阀门也不会执行危险的动作。

②、炉篦的安全性

增加下吹风动作，会不会烧坏炉篦？

这方面的问题应该从以下三个方面加以防范：

A、适当加高灰渣层，扩大炉篦顶端与氧化层之间的距离，可以降低炉篦的温度。当然，这一措施是有限的，增加灰渣层，会增加通风阻力，也影响气流的均匀分布。但是，上下吹风制气法的炉下温度，肯定会比传统制气法的炉下温度高200-300℃，适当提高灰渣层的高度以保护炉篦，是必要的，也是可行的。

B、选择耐高温的材质做炉篦

关于这方面的措施，最好是将炉篦的顶部，俗称炉篦帽子，换成耐高温耐磨的材质，以降低炉篦子的成本，最多也只考虑炉篦帽子下面的一层换成耐高温的材质。

C、加强试火工作，严格把握住火层位置操作不当，就是传统制气法没有下吹风动作，也难免烧坏炉篦。只有精心操作，加强试火工作，切实把握住火层的位置，就是增加下吹风动作，也能做到不烧坏炉篦子的。

③，循环阶段之间的安全性

循环阶段之间的安全性，是指在上吹阶段结束之后，下吹风阶段开始，这一转换过程中的安全性问题。

在这一转换过程中，炉上空间及管道内有煤气，有明火，通入空气，肯定会产生爆炸，因此，参考传统制气法的二次上吹动作在上下吹风制气法的下吹风之前，必须设置一个二次下吹动作。而且二次下吹动作的时间，应考虑比二次上吹的时间要长一些，再者，下吹蒸汽阀后的蒸汽管道进入炉上的位置，也应考虑选择在靠近上行煤气阀的附近，并考虑并行一根下吹蒸汽管，将下吹蒸汽同时引到上行烟囱阀附近，以全部驱赶残存在设备及管道内的煤气，提高安全性。

2，时间分配问题：

增加下行吹风动作和二次下吹动作，必然要影响循环时间的分配是不是应该相应地延长循环周期呢？

如果延长循环周期，气化层的温度波动还会很大，体现不了上下吹风制气法的优越性，因此，上下吹风制气法维持传统制气法原来的循环周期不变。

那么，下行吹风时间及二次下吹时间从那里来？

主要从传统制气法的下吹时间中挤出来，其次从传统制气法中的吹风时间中分出来。

传统制气法的下吹时间太长了！一般为44%左右，在这一阶段，气化层温度已经下跌很多，希望下吹时间缩短才好，在传统制气法中，下吹时间就是缩短不了。这是因为，传统制气法必须靠较长的下吹时间来维持气化层的位置，缩短下吹时间，就会使气化层位置上移，以至无法维持正常生产。

顺便指出，传统制气法的下吹蒸汽流量大于上吹蒸汽流量，也是迫不得已的，绝大部分厂子都这么办。为什么？原因也是压住火层，维持气化层的位置。既然下吹阶段气化层的温度下跌很大，理应用比上吹小的蒸汽流量才好，却反其道而行之，这种违反科学道理的操作，只有靠对传统制气法的制气循环彻底变革，才能解决。

只要在传统制气法的基础之上，引入下行吹风阶段，就能扭转这种被动局面。

有了下行吹风阶段，炉内形势就彻底改观。在下行吹风阶段。炉内进行（1、1），（1、2），（1、3），（1、4）四个反应，比下吹气流温度高很多的下吹风气流，轻快地提高还原层，下部氧化层，及灰渣层的温度，甚至于能将灰渣层中已经熄灭的残炭重新点燃，从而轻快地完成了火层位置下移的任务。就完成火层位置下移任务而言，下行吹风要比下吹强许多。从此，上下吹风制气法结束了用下吹压火层的历史，下吹的作用，变成了单纯的制气作用。因此，上下吹风制气法的下吹时间，就不需要象传统制气法的下吹时间那样长了。况且，上下吹风制气法在作下吹之前，已经把气化层的温度提高到接近燃料灰熔点界线附近，更可以使下吹时间缩短。所以，上下吹风制气法的下吹时间，可以比传统制气法的下吹时间大幅度缩短，缩短到与上吹时间几乎相等的地步！初步设想，上下吹风制气法的下吹时间取25%左右。这样，我们就从传统制气法的下吹时间44%中挤出19%的时间。这19%的时间，分配给二次下吹6%，还剩下14%。

传统制气法的吹风时间，不能一成不变地引用到上下吹风制气法中来作为上行吹风时间用。因为传统制气法的吹风阶段所积蓄的热量是为上吹、下吹、二次上吹这三个阶段服务的。在上下吹风制气法中上行吹风之后，只有上吹制气和二次下吹制气这两个阶段需要吸取上行吹风阶段所积蓄的热量;下吹制气和二次上吹制气这两个阶段吸取的是下行吹风阶段所积蓄的热量。因此，传统制气法中的吹风时间不缩短，是不能引用到上下吹风制气法中作为上行吹风时间的，再者，在上下吹风制气法中，下吹制气及二次上吹制气之后，气化层的温度的降低，不如传统制气法降低的那么多，因此上下吹风制气法在上行吹风提温之前，气化层温度的基数要比传统制气法中的高。所以，沿袭传统制气法的吹风时间做为上下吹风制气法的上行吹风时间是不行的，必须减少。传统制气法的吹净，吹风放空，回收等三个阶段时间和一般为30%左右。初步设想，从这30%时间中分出4%给下吹风，分出8%给上吹，剩下18%留给上行吹风用。

3、阀门动作频率问题。

我们将一个循环周期内，各工作阀门的动作频率列于表三，

表三，传统制气法与上下吹风制气法阀工作频率表

由表三可见，上下吹风制气法与传统制气法相比，只在吹风总换向向阀。蒸汽总换向阀、吹风总闸阀、蒸汽总闸阀等四个阀上的工作频率高1倍，其余阀的工作频率相同，新增的阀的工作频率都为1。上下吹风制气法各阀的工作频率，从技术角度上讲是可行的。

4、工艺流程问题

上下吹风制气法的工艺流程比传统制气阀的工艺流程多设置三个工作闸阀，见图三，各阶段的阀门动作状态见表一，由图三及表一可知，上下吹风制气法的工艺流程，在技术上是可以做到的，在生产上也是可行的。

5、操作问题。

上下吹风制气法的操作规程，应在传统的制气法的操作规程基础上，强调或增加以下内容：

①、严格控制住灰渣层的高度

灰渣层高度适宜，是保护炉篦子不被烧坏的关建，最适宜的灰渣层高度，应比炉篦高出200mm左右。最小不能低于100mm，应该摸索出本厂炉条机的相应牙数及开机时间长短的规律，切实把握住炉子的造渣量与炉条机的下灰量相适应。应该加强对炉内各层次的探火工作，切实掌握住火层的位置。

②、上吹和下吹蒸汽流量

上下吹风制气法要求上吹和下吹蒸汽流量基本相同，彻底改变传统制气法中那种下吹蒸汽流量大于上吹蒸汽流量的不科学操作方法，以提高蒸汽分解率，降低消耗，上下吹风制气法要求总蒸汽流量比传统制气法总蒸汽流量要高，因为上下吹风制气法气化层的平均温度较高，流量最好选择在3-4T/小时台炉（φ2260）。

③、适度增加炭层高度

灰渣层加高，上部氧化层的增加，气化层高度的增加，这三项都要求增加炭层高度。初步设想，上下吹风制气法比传统制气法，炭层高度应增加300-400mm。

④、风压

由于灰渣层加高，总炭层加高，必然导致炉内阻力增加，风压最好提高到2300mmH₂O。⑤、蒸汽压力

同理，入炉蒸汽压力也应提高，最好选择在0.1-0.12MPa。

⑥、循环时间

本文提供一套参考值：二次上吹5%，上吹净4%，上吹风放空10%，上回收4%，上吹30%，二次下吹6%，下吹净4%，下吹风放空8%，下回收4%，下吹25%，当然，还得根据本厂燃料质量及设备工艺情况摸索制定一套最优的循环时间。

6、自控机问题。

由图四及表一可见，上下吹风制气法与传统制气法，自控机的控制程序差别很大。目前，小氮肥行业使用的自控机估计超过十多种。原则上讲，这十多种自控机，都能改成适应上下吹风制气法的自控机其中以ZK8-57水压式自控制改的难度最大。鉴于目前微电脑造气自控机刚刚进入小氮肥厂造气工段，应该就这个机会，一步改成具有上下吹风制气功能的微电脑自控机。图四所示的联结方案，是一种比较安全可靠又经济实用的方案。改动后的关建，是必须让自控机能实现表一中各个阀门的动作及次序。

7、吹净与回收问题。

增加一个下吹风动作，除了考虑安全生产，增加二次下吹动作之外，还应考虑下吹风之前下行煤气管道及相连的设备空间中残留的煤气回收问题。因此，应该在下吹风阶段的前部，设置下吹净动作，同时，还应考虑，在下吹风阶段后部，下吹风气中的CO回收及氢氮比的调节范围问题，因此，在下吹风阶段的后部，设置下回收动作。

以上7个问题的解决，为上下吹风制气法奠定了技术基础。

那么，这一设想的实现，对炉内气化层，尤其是气化层温度有何影响？

我们首先看上下吹风制气法还原层温度动态变化曲线，见图二。

首先，我们看到，上下吹风制气法气化层温度的提高，并没有超过燃料灰熔点的界线。上下吹风制气法气化层温度的提高，从气化层温度动态变化曲线上看，是把传统制气法吹风阶段前半段温度曲线及传统制气法的制气阶段后半段的温度动态曲线提高约200℃左右。在一个循环周期内，气化层的温度动态变化曲线的波峰及低谷，传统制气法只有各一个，而上下吹风制气法却各有2个。波峰一气化层的最高温度。在绝对高度上，传统制气法与上下吹风制气法两者相同，都略低于燃料灰熔点界线。所以，不用担心，上下吹风制气法的高炉温会造成结疤事故，低谷一气化层的最低温度，在绝对值上，传统制气法比上下吹风制气法的要低200℃左右。因此，上下吹风制气法气化层的平均温度要比传统制气法的高。表二列举了制气阶段两种不同制气方法的平均温度及相应的蒸汽分解率，平均温度相差105℃蒸汽分解率相差21.75%，这是由质变引起的量的飞跃。

其次，炉内燃料层的分区，也发 了质的变化，见图五和图六。比较两图，上下吹风制气法的气化层高度，要比传统制气法的高，予计要高200-300mm。气化层高度的增加，必然导致蒸汽分解率的提高，必然导致煤气质量的提高，必然导致燃料消耗的降低。由图六可见，上下吹风制气法的氧化层，向灰渣层中延伸，导致灰渣层温度提高，残炭减少;在气化层的上部，新出现一个传统制气法所没有的氧化层，它的出现，必然导致在下吹阶段蒸汽分解率的提高。上下吹风制气法的还原层，被上下两个氧化层夹在中间，必然导致还原层温度的提高。所有这些质的变化，其综合效果，都使上下吹风制气法在“高强度。低消耗”制取煤气迈上一个新的台阶。

再者，炉内的通风条件，也发生了质的变化。传统制气法的吹风气流，必须全部经过炉篦与灰渣层。尽管炉篦设计再好，布风再均匀阻力再小，也不如没有炉篦。当然，没有炉篦是不行的。我们是在假设论证。灰渣层的千变万化，对吹风气流的影响更大。所以，在传统制气法中，100%的吹风气流，都必须经过炉篦，灰渣层到达下部氧化层，气流的分布，就取决于炉篦及灰渣层的状态了。然而，上下吹风制气法有一半的吹风时间是由炉上部空间进入燃料层的，没有炉篦，灰渣层的影响。只受干燥层及干留区的影响之后，就进入氧化层干燥区与干留区是由粒度均匀，孔隙均匀的炭块组成。因此，下吹风进入上部氧化层时，分布得非常均匀。所以，上部的氧化层形成的构造，热量的分布，要比下部氧化层的好许多。毫无疑问，炉内的制气条件，得到了改善。

三、ZQ-4自控微机

为了适应上下吹风制气法，我们开发出ZQ-4自控微机。

ZQ-4自控微机具有如下功能：

1、安全完成上下吹风制气法全部程序动作。

2、完成氢氮比自调任务。

3、完成入炉蒸汽流量开环自调任务。

4、完成气化层温度间歇式检测任务。

5、完成与气柜高度相联系的自动停炉与自动起动任务。

6、完成各种参数显示，记录，声光报警，联锁任务。

7、手动，自动任选。参数设置连续可调，简单方便。

四、本发明所属技术领域现状

1、“以焦煤为原料的小氮肥厂目前采用的主要生产工艺流程是固定层间歇式造气……。”

参见于子方《造气工段余热回收技术评述》

引自小氮肥设计技术1983年第五期。

2、“随着制气过程的进行气化层的温度将有明显的下降。例如某厂φ1980造气炉进行劣质煤（小子煤加纸浆煤球）气化时测得制气前期和后期气化层温度下降105℃。”

引自小氮肥设计技术1983年第五期中张成芳的造气炉的气化条件和工艺指标》。

3、从武进，泰兴两化肥厂测得的制气温度动态变化曲线中读得

①、燃料灰熔点

t₂＝1470℃

②、甲厂吹风结束即气化开始气化层温度

t_max≈1285.7℃

制气结束转入吹风开始时气化层温度

t_min≈928.57℃。

故制气过程气化层温度降

△t＝1285.7-928.57＝357.13℃

乙厂，t_max≈1132℃

t_min≈928℃

所以△t＝204℃

③、可见两厂都有气化温度偏低问题，乙厂更甚。其次制气过程温降太大。使制气过程中平均炉温较低（与高限温度t₂相比），这就使制气强度和蒸汽分解率的提高受到限制。应该说，既使这样比较先进的厂，在造气方面（仅指炉温），还有不小的潜力。

以上参见江苏省化肥矿山公司的《我省小氮肥煤造气炉测温技术总结》。

4、小氮肥行业煤制气的主要技经指标列举如下表：

5、我国小氮肥厂造气工段绝大多数采用传统的固定床间歇制气工艺。主要缺点有两个，一是一个周期内只有一个温度高峰，制气时温降较大，平均温度低，致使产气量低，气体成分差，白煤，蒸汽消耗较大;二是只有一个阶段介质向下吹，其余均向上，易使火层上移，不得不采用消极办法（延长下吹，加大下吹，蒸汽流量）调整火层位置。

近年来，小氮肥行业围绕这两个问题做了不少工作，如造气工段目前推广的强风短吹，上下吹加氮，缩短循环周期等先进经验，均在不同程度上改进了传统的工艺。有的厂创出了较高的水平，但多数厂仍处于“低温制气”的水平上，消耗很大。

如能实现富氧鼓风又能保证在高限温度下制气固然经济，但这对众多的小厂，目前是不现实的，所以采用上下吹风法，改善炉温曲线（提高平均炉温），又能合理地调整火层位置从而把间歇制技术推进到一个新的水平是必要的。

Claims (5)

1、本发明为固定层间歇式制取半水煤气的工艺方法，其特征在于在传统的固定层间歇制气循环六阶段(吹净，吹风，回收，上吹，下吹，二次上吹)的上吹与下吹之间，插入二次下吹，下吹净，下吹风下回收等四个阶段。

2、根据权利要求1所述的工艺方法，可以演变成另外两种型式其特征在于：在传统的固定层制气循环六阶段（吹净，吹风，回收，上吹，下吹，二次上吹）的上吹与下吹之间。

a，只插入二次下吹，下吹净，下吹风等三个阶段。

b，只插入二次下吹，下吹风等两个阶段。

3、根据权利要求1，2所述的工艺方法，其特征是设置下行吹风阀（8）和下行烟囱阀（10）等两个阀门的工艺流程。

4、根据权利要求1，2所述的工艺方法及权利要求3所述的工艺流程，其特征是：造气炉自控机增设下行烟气换向阀（v）。

5、根据权利要求1，2所述的工艺方法，其特征是具有二次下吹及下吹风等两个程序的软件。

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