0 前言
据了解，在我国合成氨生产中，中小型氮肥大厂占有很大比重，而中小型氮肥厂合成氨原料气的制备，80％以上采用固定层煤气炉生产。煤气炉生产原料气的能耗和成本占合成氨总能耗和总成本的60％左右。因此，如何搞好固定层煤气炉的调优与节能，是当前中小型氮肥厂十分重要的工作。本文从固定层煤气炉的生产原理及制气效率入手，根据本人多年来工作实践及近年来兄弟厂的技术改造经验，谈谈如何进行固定层煤气炉最佳工艺条件的选择及技术改造，从而达到降低能耗，减少成本，提高经济效益的目的。
1 固定层煤气炉的生产原理及其制气效率
在合成氨生产中，需要制备氢氮比为3∶1的原料气。在中小型氮肥厂中，大都以空气和蒸气为气化剂，间歇通入固定层煤气炉，与灼热的炭起反应，生产半水煤气。根据生产工艺和安全需要，制气循环为吹风、上吹制气、下吹制气、二次上吹、吹净五个阶段，概括起来可分为吹风和制气两个阶段。
吹风阶段将空气通入固定层煤气炉中，空气中的氧与灼热的炭起反应，其主要反应式如下：
2C+O2=2CO+234.08kJ (Ⅰ-1-1)
C+O2=CO+401.93kJ (Ⅰ-1-2)
CO2+C=2CO－172.28kJ (Ⅰ-1-3)
进行吹风的目的是将碳与氧气的反应所产生的热量贮存于炭层中，供碳与蒸汽反应生成水煤气使用。这一阶段中，在消耗一定炭量情况下，贮存于炭层中热量越多，其吹风效率越高。
E吹风=(Q’反 －Q’气 )／Q’燃 ×100％ (Ⅰ-2)
式中：E吹风——吹风阶段的效率；
Q’燃 ——吹风阶段消耗的燃料所具有的热值；
Q’反 ——吹风时反应放出的热量；
Q’气——吹风气带走的热量。
在制气阶段中，将蒸汽通入固定层煤气炉中，蒸汽与灼热的炭反应，生产半水煤气。其主要反应式如下：
C+CO2=CO+H2－131.38kJ (Ⅰ-3-1)
C+2H2O=CO2+2H2－90.196kJ (Ⅰ-3-2)
CO+H2O=CO2+H2+41.19kJ (Ⅰ-3-3)
其主要副反应有：
C....
