改造炉箅（按排在江苏、邳州、兴亚公司生产）炉箅是造气炉的心脏，是保障优化制气运行的基础，像高楼大厦地基一样重要，是炉况稳定的关键，改进工艺修改参数，摸索新的操作方法，固然重要，但是，设备的改造也是很必要的，实践证明更具有极大的潜力。
1．风帽顶端增设测温点（铸造其上，测温准确）
优点：
距离气化层较近，仅15±
由于测温点套管铸造在风帽顶内，它是背向吹风，不受吹风低温影响，同时上、下气流互相转换频繁，时间甚短，受交换气流温度变化影响的只是它的表面，风帽顶上部测温点的主要热源，是辐射热和热传导及下吹高温煤气。所以此温度接近气化层温度，反应灵敏、稳定、准确、无误，是可靠的基础指标。
如果该点温度升高，则证明气化层下移；
如果该点温度下降，则证明气化层上移；
如果该点温度稳定，则证明气化层稳定（控制适宜位置）；
所以，只要控制该温度不波动。气化层就稳定，炉况就会很理想。
控制该点不低于
控制该点不高于
所以，控制该点稳定在适宜的温度范围内650±
该测温不受吹风低温的影响，是稳定造气炉炉况的唯一的一个可靠指标依据，很值得推广。
所以，造气炉操作便可简化成为一个指标操作法，能达到一稳定多变的目的。
2．灰犁右上侧表面增设测温点，铸造在其右上尖外表面安排在（江苏、邳州、兴亚公司生产）
优点：
该点离周边气化层近，约10±
如果，对应的灰犁两个温度相等，证明气化层不偏，气化层规整；
如果，对应的灰犁两个温度相差大，证明气化层高低偏斜；
应立即将高温一侧推迟一次下灰，即可将两灰犁温度搬平，趋近相等，便可避免偏炉，下红火，溜生炭等。
该两点温度也能准确、灵敏的反应出气化层上、下移动位置。
如果两点温度均有升高，说明气化层下移；
如果两点温度均有下降，说明气化层上移；
如果两点温度均不波动，说明气化层稳定；
所以，严格控制两灰犁尖端处温度在适宜的范围内600℃±，便可稳定气化层合理恰当的位置。气化层形状规整不波动，炉况稳定。
3．增设气化剂均匀分布器安排在（江苏、邳州、兴亚公司生产）
气（汽）化剂分布器的风量大小和造气炉高径比的大小及炉径大小都是均匀的分布，绝对不会偏风，不产生风洞，上吹蒸汽同样分布也是均匀的，又是下吹煤气均匀集气器，能间接抑制下吹蒸汽偏流；也是低温吹风空气和高温下行煤气的热交换器，凉风回收高温煤气的热成为热风进入气化层，提高发气量，降低煤耗；也填充了上吹蒸汽在炉箅下的空间死角容积，节约蒸汽，炉况稳定，抑制出现偏炉现象。
特别是中型氮肥厂φ3000以上的造气炉截面积大，气体分布容易偏流不匀，更为需要增设此气化剂均匀分布器。
改造炉顶
4．将上行煤气出口管道侧面偏出改为顶部高出，扩大管径等于加高炉体，增加了高径比。
优点：
可提高有效炭层的高度，乃至满炉煤炭层，减少下吹蒸汽死角空间，增加制气时间，节约蒸汽，减少吹风和上吹高温气体的带出热，将上行煤气
5．将炉顶盖下穹型内衬改为平顶：
优点：
①提高了炉内周边的有效高度，约
②吹风和上吹从炭层带出的小颗粒煤碰撞到顶部的平面上，反作用力便于下落沉降分离，减少带出物，相应的降低了煤的消耗。
6．增设炉内除尘
在炉顶上行煤气出口处，增设角钢式碰撞分离除尘器。又是下吹蒸汽预热器，回收吹风和上吹高温气的带出热。
7．增设下吹蒸汽分布器
在炭层顶部增加一个环形蒸汽分布器，将下吹蒸汽流，均匀分布进入炭层。
①低温蒸汽回收上吹和吹风气高温带给煤的热量；
②下吹蒸汽分布器本身就是一个热交换器，吹风和上吹时将它加热（蓄热器），下吹时将回收其蓄存的热带给气化层多产余热。
改造自动加焦机
8．将吹风气连接自动加煤机，作为吹风气（放空气）回收的一个旁路，预热、加热低温煤炭，烘干煤球、煤棒并回收吹风气余热。
9．将下沉式开启阀改为上提式开启阀：
①防止磨损；
②改变下沉式导致炉面炭层中心低、边缘高、锅底式炭层、表面容易吹翻炉的弊端。
③上提式可使炭层分布均匀呈坟头状，和炉箅形状相似，炭层阻力均衡，不易翻炉。
④使大煤块集中在炉中心，小碎煤块散在周边，大煤块燃烧完全彻底。
改造炉体
10．将原水夹套壁加厚，破坏热传导，减少原料浪费。
①在不挂炉的原则下，减少气化层内的热损失增加煤气产量，减少蒸汽产量，避免原料煤当烟煤使用移走热去产蒸汽不合算的浪费。
②其壁加厚、寿命延长，更为安全。
③破坏热传导，选用交沸点液体代替水产蒸汽的换热浪费，该热给吹风气加热，提高风温，多产煤气。
11．在水夹套上部增设测温（对称设两个测温点）
①抑制气化层上移，造成翻炉，避免结大疤块，使碎炭下漏，反炭多，造成消耗增高
②它和灰犁上部测温点把气化层夹在中间便于稳定气化层适宜的位置，炉况稳。两个测温点之间就是气化层的定位区间。
③该点背向下吹蒸汽、面向气化原，测温准，不波动。
改造阀门
12．阀体内增设除尘器
在阀体内下腔方块盲板（检查孔）处，增设一个盲肠管小除尘器，将阀体下部小方块盲板卸掉，换上一个法兰盲肠管，尾部加球阀，定期排灰尘，防止阀板和阀口密封面磨损及避免灰尘垫起阀板，造成密闭不严，防止内漏。
13．在阀体内增加阀头腔，保护阀头
14．改造坐板阀入、出口走向为反向：即设计为底进，上出关不紧，应改为上进下出，气体越压越紧，关闭的严紧不易内漏。
15．烟囱阀改为下开方式阀位，即将上提式开阀，改为下沉式开阀，主要是从安全角度考虑，当断电时，阀头自动下落开启，确保绝对安全。
16．将水夹套改为油夹套，或低于油沸点的换热剂与冷风换热。
17．近期试验气化层边沿处测温成功，接近禁区测定气化层温度是稳定气化温度和位置的理想指标。
二、改进流程
18．造气炉传统制气为间歇制气，空气、汽气、煤气等等各种介质往复切换频繁，原流程死角空间很大。如：炉底下风箱管和炉箅内腔空间（容积）太大，纯害无利，下行煤气阀、吹风阀、上吹蒸汽阀等距离炉底较远，管道内的死角（容积）也不小，吹风之后的空气余留下的死角，即便作上吹吹净，仍有一部分吹不彻底，转下吹便将死角空气带至气柜。所以，半水煤气当中O2含量仍有0.5%左右。
将风阀、上吹蒸汽阀、下行煤气阀改移到炉底最近处；上吹蒸汽管道插口改移在下行煤气阀板上，彻底将空气吹入炉内燃烧掉，半水煤气当中的O2含量便可降至〈0.2%以下趋近于0。同样，也减少蒸汽死角，节约蒸汽。
19． 同理，上行煤气阀、烟囱阀（下吹蒸汽阀）回收阀等由旋风除尘器出口改移到入口离造气炉顶最近处，减少下吹蒸汽在上行管道和旋风除尘器内存在的庞大死角空间容积。避免转上吹时将这部分蒸汽吹到洗气塔，造成蒸汽损失浪费。同时还浪费大量的冷却水将该部分蒸汽降温变成为冷凝水，仅此上项就多浪费20%以上的蒸汽，炎热夏天，煤气温度居高不下，也与此有关。
以上两项死角空间（容积）在介质切换过程也耽误了有效制气时间，每个循环填充炉上、炉下大量死角（容积）空间的浪费10%以上的有效制气时间。
由于空间容积死角的存在，致使吹净期间难以吹净系统当中的煤气，造成吹风气当中的有效气体CO+H2含量的升高，每个循环均有部分煤气浪费。
特别值得提出的是中型氮肥厂的传统工艺流程，上述弊端更为严重。中型氮肥厂，应该将煤气三通改换为靠近炉体的上行煤气阀和下行煤气阀，减少死角空间容积，可节约蒸汽30%左右。
或将原煤气三通改移至燃烧室和废热锅炉之前靠近炉体最近处，以减少上、下行全系统上、下吹的蒸汽死角浪费和燃烧室及废热锅炉庞大的空间容积内蒸汽的浪费。
中型氮肥厂最省事的办法保留传统的煤气三通阀工艺流程。另外，在炉体近处新增设上行煤气阀和下行煤气阀，原煤气三通留作煤气总阀，作为双道阀门，既节省蒸汽又更为安全、保险。
注：以上三个方案在前些年曾给南化公司等几个氮肥厂提供过，近期又给部分中型氮肥厂提了一些建议作参考。
当前，国内外中型氮肥厂，传统的工艺流程、煤气三通阀前到造气炉之间均设带燃烧室和废热锅炉以及下行管道等流程死空间大，间歇制气的各种介质往复切换的缺点更加突出。例如：某一中型氮肥厂传统设计的燃烧室容积为
20．增设吹净付线，将下行煤气死角吹彻底。
21．增设上吹付线，将下行阀前的空气死角吹净、降低O2含量在0.2%以下。
22．降O2五项措施，使煤气当中的O2含量趋近于0。
三、改进造气炉工艺与操作
23．气化层位置是炉况稳定的关键。当前，全国诸多氮肥厂家都不同程度的存在灰渣层偏厚的现象，特别是操作工，只担心害怕烧坏炉箅，对灰渣层控制厚勿簿。所以大多数氮肥厂气化层容易偏上，不利于制气，（因为灰渣层较厚，阻力大，气化剂不易通过不利于制气，产气量小，气质差，炉况不易稳定）。所以，气化层位置对煤气炉的产气量及气质有非常大的影响，灰渣较厚，不利于气质、气量及炉况的稳定，所以应该保持较薄的灰渣层。
优点：
①灰渣层薄便于提高炉温，减少大疤块形成。
由于灰层较薄，入炉空气的富氧区直接在气化层的下沿，提高吹风效率，有利于提高炉温；上吹蒸汽在较短的时间内及较小的压差到达气化层，易使气化层下沿熔融的C吹成蜂窝状的小渣块燃烧的完全彻底，“调整工艺指标，达到工艺造渣”的目的，不宜形成较大的疤块影响炉况稳定。
②稳定偏下限气化层，杜绝吹翻、挂炉
气化层在下部，灰渣层簿使气化剂流过气化层时阻力减小而且较为均匀，升温和降温过程相对平稳，形成的小渣块也起到了均匀布风和多回收热量的作用，有利于气化层的稳定，阻力的均匀也保证了不吹翻。挂炉一般在夹套顶部形成，气化层在底部，夹套以上温度较低，不存在熔融状态，也就不存在挂炉的现象。
③气化剂均匀分布，特别是下吹蒸汽匀布 上吹及吹风有炉栅进行布风，“工艺造渣”形成的小渣块能够起到二次均匀布风和上吹蒸汽匀布的作用，下吹要通过较厚的热炭层才能到达气化层，煤块的阻挡也更均匀的分布下吹蒸汽，有利于气化层规整和炉况的稳定。所以，气化层越偏低部，下吹蒸汽通过气化层分布的越均匀。（因为有煤块的拼挡）
④簿灰渣层有利于提高气质，减少副反应
实验证明CH4生成主要是在
⑤簿灰渣层能提高煤气中的氢含量及CO含量，降低CO2含量
富氧区在气化层的下边沿，能迅速提高炉温，产生大量的CO，当到了还原区O2含量较低时，2CO+ O2 =2CO2的付反应非常小，而高温使得CO2+ C=2CO的反应加剧，提高了CO含量，降低了CO2含量，较高的炉温充分保证了蒸汽与炭的反应完全，提高蒸汽分解率的同时也提高了H2的含量。增加了CO的含量，降低了CO2和CH4及C2H2等付反应，提高了煤气质量，增加了单炉发气量。
⑥小渣块提高热量回收效率
“工艺造渣”后的小渣块粒度小且非常均匀，大大提高了渣块表面积，能充分回收蓄存下吹从气化层产生的高温煤气带来的热量，在吹风和上吹时部分热量又回收带到气化层中，减少了炉内热量损失，保证了炉温，降低了原料煤消耗。
注：灰渣层越簿，进入气化层的空气当中O2浓度越高。
⑦气化层偏下控制，减少返碳，降低消耗
气化层在上部时，容易在气化层下部形成较大渣块，因为炉栅转运松动不了气化层，所以产生大疤，大块转动或在渣块破裂时，不能平稳托住气化层形成承载作用，在裂缝中和块与块之间有大量未燃尽的残碳，甚至生碳漏入灰中，严重威胁气化层的稳定，使灰渣的返碳率大大增高，消耗升高；气化层在底部，通过“工艺造渣”，形成较小且粒度均匀的渣块，在落灰过程中，较稳定的承载气化层，一方面保证了气化层的稳定，另一方面不存在大的裂缝，也就不会造成漏碳，降低了灰渣返碳率，相应降低原料煤消耗。
四、操作方法改进
24． “三个一”操作法
改进造气传统操作，为进一步稳定炉况，简化工艺指标，便于煤气炉正常运行良好，作者近期在全国数期造气学习班上多次提出“三个一”操作法，即一个指标，一个措施，一个手段。为全国部分氮肥厂稳定造气炉操作，提高发气量，降低煤耗起到一定的积极有效的作用。
现将部分内容简述如下，仅作参考：
① 一个指标
一个指标是在炉箅风帽顶端增设一测温点作为唯一的主要指标，称基础指标，也叫渣标。具体位置在造气炉箅风帽顶尖端表面，其主要热量来源为气化层的辐射热和下吹气化层带出热及渣层的传导热。其温度的高低代表了四层意义：一是能表征气化层温度的高低；二是能表征气化层位置高低；三是能表征灰渣层的厚薄；四是能表征灰渣的质量。看下灰渣情况，只要有渣块，不管大小，就说明气化层温度是高限，微超灰熔点了，煤气质量是较高的，造气炉操作稳定之后可以依此温度为基础指标来控制炉况。
② 一个措施
一个措施即是连续均匀的大拉条机：在工艺条件合理、原料煤没有大的波动的条件下，炉条机应连续均匀大拉，保证灰渣厚度，保证气化层位置，从而控制较稳定的炉顶、炉下温度，稳定炉况。大拉炉条机是指在不下生碳不下红火的前提下，尽量减薄灰渣层，保证气化层在最底部，从而达到高炉温不结疤、高产气量、高气质、低消耗的目的。
3一个手段
唯一采用的一个可靠手段即小幅度的随时微调上、下吹百分比，在炉况相对稳定的情况下，根据各种表象（炉上炉下温度，渣标，下灰情况，看火情况等）一秒一秒的微调上、下吹百分比，即能使炉子的一些小问题得到迅速的解决，又能使炉况进一步稳定；如果采取调动蒸汽手轮或加减风量，会造成炉况大幅度的波动，且长时间得不到稳定，在处理炉子的过程中也不易使操作数据化。
通过以上技术改造和工艺操作方法的改进，在一些厂已经达到降低煤耗10-20%；
间接降低电耗和提高产量，因为有效气体H2的含量提高了，盈氨增加，H2是小分子量为2，所以省电。
注：工艺操作造渣：是通过操作，改进工艺利用熔融的动态区和蒸汽吹力制造成小渣块，而不靠破渣条和炉栅将大疤块破成小渣块。谓之“工艺造渣”。
