0 前 言
传统的固定床半水煤气加氮方式一般是在上下吹蒸汽制气过程均匀加入加氮空气。由于下吹加氮易引起炉面高温(特别是中氮使用二次风情况下)，造成挂壁等工艺事故而逐渐停用。也有的厂家干脆彻底放弃上下吹加氮，完全采用回收吹风气来加氮。由于采用吹风气加氮调节氢氮比迅速，容易实现自动控制，不需额外的执行机构而颇受青睐。但不同的加氮方式将影响制气的效率。
1 上下吹加氮有利于工艺稳定，提高制气效率
半水煤气生产过程的效率是一个吸热反应与放热反应的热量平衡问题。根本上可归结为C十H2O的吸热与C＋O2的放热之间的热平衡。所以生产单位热值半水煤气所使用的总空气量，反映了提供热量的总水平和效率。消耗空气越多，意味着用于供热消耗的炭越多，效率越低。
固定床采用空气和水蒸气为气化剂的半水煤气生产中，蒸汽分解反应属动力学控制的吸热反应，需由外界持续不断提供热量，以维持床层高温，否则，制气阶段后期床层温度低，使蒸汽分解率降低，煤气的产量和质量均大幅下降。床层温度越高，则蒸汽分解率越高，煤气产量越大，品质越好。例如在上吹开始时，蒸汽分解率达70％以上，而下吹阶段不到40％。由于空气中N2高达78％，为保证合成氨(CO+H2)／N2＝3:1的要求，制气过程中加入的空气量较少，产生热量有限，使蒸汽分解的吸热反应难以达到自热平衡，必须专门设置效率不高的吹风阶段，消耗部分燃料来为制气作蓄热准备。
吹风过程中，燃料产生的热量一部分直接加热了燃料本身，形成氧化还原层的有效蓄热，而更多的热则被上升气流带给上部干馏干燥层，形成无效蓄热(因为这部分蓄热在上吹过程被带出而损失掉)，甚至以显热或化学潜热形式直接被吹风气带出。由于吹风阶段热量不能直接利用，而提高温度又是吹风阶段增加蓄热的唯一手段，所以间歇制气总效率较低。床层温度升得越高，排放气体中CO2还原为CO的量越多，随吹风气排放造成的化学潜热损失越大：制气阶段需热量越大，为恢复蓄热吹风需要的时间越长，吹风排放气体量越大、温度越高，气流带出的显热越多，吹风阶段蓄热效率越低。例如800℃时吹风蓄热效率为53％，而1200℃时仅有18％。所以采用过热蒸汽制气有利于....
