0 前言
造气是合成氨生产的能耗大户，在固定层间歇式气化工艺中，造气成本占合成氨生产成本的50％以上。随着煤炭行业的安全整顿，煤焦价格大幅上涨，致使各合成氨厂造气成本不断攀升。为提高煤气炉发气量、降低系统煤耗、提高经济和环保效益，不少中型氮肥厂对造气系统的技术改造投入可谓空前高涨。在众多小型氮肥厂倒闭之后，有一批技术改造到位，生产能力达到一定规模的小型氮肥厂在行业内十分显眼，它们的造气成本较低，其造气技术就成为业内人士研究的对象。近年来，中型氮肥厂参照小型氮肥厂造气技术改造的成功经验，针对造气炉系统的工艺流程、煤气炉本体、煤气炉后续设备、吹风气回收装置等方面进行了相应的改造，取得较好的效果。现总结探讨如下。
1 造气流程改造
中氮造气工艺流程大都沿用1935年从美国引进的UGI型煤气炉的老工艺流程，其煤气流程分别为： (1)上吹及吹净煤气流程：煤气炉→燃烧室→列管废热锅炉→洗气箱→洗气塔→气柜；(2)下吹煤气流程：煤气炉→洗气箱→洗气塔→气柜：(3)吹风气流程：煤气炉→燃烧室→列管废热锅炉→烟囱。
该流程为“1炉1锅1箱1塔”模式，主要存在设备多而庞杂、流程及管道冗长、布局较宽、系统阻力大、余热回收效率低、热损失大、煤气炉气化强度低、造气煤耗高等问题。
与此同时，原流程设计使用的原料为优质无烟块煤，吹风过程中生产的高温(>650℃)吹风气的显热和潜热回收采用造气炉后燃烧室燃烧的单炉回收流程，即每台煤气发生炉→燃烧室→列管废热锅炉→烟囱，排烟温度为200℃左右。近年来，优质块煤供应紧张，为降低成本，采用劣质块煤或型煤制气取得了成功。但由于只能采用“低炉面温度操作法”，相应的吹风气温度小于400℃，因其低于吹风气着火点，通入空气时可产生爆炸，故单炉燃烧室流程已不能用来回收吹风气的潜热，只好直接放空，造成了热能的大量浪费及环境污染。
为了提高产气量、降低消耗和生产成本，不少中氮厂借鉴小氮肥余热集中回收流程，针对原造气系统流程作较大幅度的改造。例如，煤气流程分别为：(1)上吹及吹净煤气流程：煤气炉→旋风除尘器→热管废热锅炉→洗气塔→气柜；(2)下吹煤气流程：煤气炉→热管废热锅炉→洗气塔→气柜；(3)吹风气流程：煤气炉→旋风除尘器→吹风气集中回收装置→烟囱，或者煤气炉→旋风除尘器→烟囱。该流程为“3炉1锅1塔”模式，流程简单，阻力小、热回收率高、煤气炉气化强度提高、造气煤耗降低，基本实现了间歇制气的后续设备的连续运行，投资和运行费用明显减少。其主要特点分述如下。
1.1 取消原燃烧室，改设旋风除尘器
小型煤气炉炉上部温度低，不需二次风，没有燃烧室，吹风气采用集中回收。上气道温度低，能减少气体带出显热损失，将热量最大限度地贮存在燃料层中，提高气化效率。用旋风除尘器取代燃烧室，取消了二次风的使用，为煤气炉采用低温——低上气道温度操作创造了前提条件。上气道温度降低后(原为650℃左右，现为350℃左右)，煤气炉上部气流的显热损失大幅度降低，热利用率提高；同时由于上气道温度降低，入炉煤在炉面碎裂的比率卞降，因此降低了煤气炉对原料的质量要求；改造后上部气流带出物明显减少，不仅降低....
