固定层煤气炉属于第一代煤气化技术，在第二代煤气化技术：LURGI工艺、恩德粉煤气化、灰粘聚粉煤气化等和第三代煤气化技术：SHELL干粉气化工艺、TEXACO水煤浆气化工艺飞速发展的今天，固定层煤气炉这种传统的、相对落后的煤气化技术，究竟如何生存和发展？
富煤、贫油、少气的国情，决定了我国煤 气化在化学工业中的重要地位，固定层煤气炉气化工艺投资少，见效快，技术成熟，又决定了它存在的历史地位和合理性。先进的煤气化技术最终要取代落后的固定层煤气化技术，这是毫无疑义的。但是，中国国情同样决定了这种改朝换代不是短期可以实现的，它要有一个循序渐进的发展过程，这个过程就是对全国数千台固定层煤气炉一边进行技术改造，使煤气化企业做大做强，积累足够的资金和技术；一边引进和消化吸收国际先进煤气化技术，最终实现我国煤气化技术的升级和跨越。因此，对固定层煤气炉进行技术改造，是目前煤气化工业企业生存和发展的重要环节。
我国目前固定层煤气炉主要类型有：ф2.4~ф2.65M系列煤气炉，约有3500台左右，ф3.0~ф3.3M系列煤气炉500台左右，ф3.6M煤气炉100台左右。其它空气煤气炉上百台主要用于钢铁和机械工业。城市煤气炉主要是ф3.0M系列的上百台。本文主要谈ф2.4~ф2.65M系列煤气炉的技术改造。（简称ф2.6M系列煤气炉）
一、ф2.6M系列煤气炉存在的问题
ф2.4M、ф2.65M煤气炉是从ф2.2M煤气炉扩径发展而来，它们的前身是ф1.98M煤气炉。该系列煤气炉在我国土生土长发展了五十多年，由ф1.98M到ф2.2M，到ф2.4M，再到ф2.61M和ф2.65M，近几年又发展为锥形炉和ф2.8M煤气炉。在它的发展过程中，较多地变动了煤气炉的夹套锅炉内筒体直径和煤气炉的高度，煤气炉的重要组成部分：炉底盘却没有大的变化。即：ф2.4M和ф2.65M、ф2.8M煤气炉使用的炉底盘是一样的，炉底ф3240mm，灰盘ф2820mm，中央灰箱ф500~ф800mm（后改造）。夹套锅炉的夹套内外筒体之间的间距：ф2.4M炉为280mm左右，ф2.61M炉为180mm。煤气炉总高从4400mm到5600mm，差别很大。
如上设计制造参数带来的问题：
（一）煤气炉排碴角度不合理。
煤气炉形成的灰碴自然堆放“安息角”动态情况下为35°，而实际情况是：ф2.4M煤气炉灰碴“堆积角”为55°，ф2.61M煤气炉灰碴“堆积角”为73°，ф2.8M煤气炉灰碴“堆积角”接近90°。堆积角越大，物料自动往下流动的现象越严重。这正是该系列煤气炉经常出现流炭、跨炭现象的根本原因。虽然有些企业为了防流，把破渣条加宽，并在灰斗内安装了“防流板”，但由于灰斗间隙没有足够大，加上高温，磨损等原因，并没有根本解决上述问题。
（二）中央灰箱布风不合理。
ф2.4M～ф2.65M煤气炉中央灰箱分别为ф500mm，ф600mm，ф800mm，其中ф800mm为近年来改造的，约占30%左右。
在煤气炉吹风过程中，炉箅通风道起着分布空气的重要作用。但是，更重要的是，空气以什么样的状态和速度进入炉箅气室，会直接影响空气流量，及在炉箅各通风道的分布。经测定，煤气炉在吹风时，空气入炉箅的最佳状态应是“扫帚”状分散分布。这样空气对各通风道的冲击均衡，有利于均匀布风。最忌束状分布，使空气直接冲击炉箅A、B、C层通风道，造成煤气炉吹风不稳定。而原来中央灰箱设计，基本都是直筒状，很容易形成空气束状分布。
煤气炉吹风时风量大小直接影响到煤气炉的生产负荷和工艺状况。一般情况下，煤气炉风量大、稳定，产气量就高。但是，ф2.4M、ф2.65M系列煤气炉的中央灰箱设计，并没有达到理想效果。除去中央灰箱的形状有问题外，吹风时空气进入炉箅气室的流速也不理想。经测定，固定层煤气炉以块煤为原料时，吹风时空气流速入炉箅时以≤10m/s为最佳，（此处指的是在吹风强度为4500m3/m2h时）。而原设计的中央灰箱处的吹风空气流速：以ф2.65M煤气炉为例：ф500mm为34.12m/s，ф600mm为23.63m/s，ф800mm为13.32m/s。
（三）夹套锅炉设计不合理。
ф2.4M、ф2.61M系列煤气炉属于从ф2.2M煤气炉把原夹套锅炉内筒体扩径，外筒体不变而形成的炉型，因此，它们的夹套锅炉内外筒体间距ф2.4M炉为280mm，ф2.61M炉为180mm。这种间距，使夹套锅炉存在如下问题：
1、部分焊缝焊接工艺达不到压力容器施工要求。
夹套锅炉属Ⅰ、Ⅱ类压力容器，按相关规定，其焊缝施工时最低标准应单边打坡口焊接，但要双面成形。在实际施工中，由于ф2.4M、ф2.61M系列煤气炉夹套锅炉内间距太小，无法满足双面焊接成形的要求。因此，作为压力容器，这种单面打坡口，单面成形的工艺存在着隐患。
2、夹套锅炉的容积与煤气炉的蒸发量不匹配。
ф2.4M、ф2.61M系列煤气炉夹套锅炉容积分别为：5.9m3、3.8m3，在实际生产中为了解决容积偏小的问题，配备了集气包。但是在实际生产中循环管经常因蒸发量不平衡而出现“汽阻”，造成锅炉短期缺水，出现夹套内筒体变形。
3、因无“外夹套”结构，煤气炉易出现“透氧”现象。
夹套锅炉与炭层之间，因间壁式换热而使炭层存在80mm厚度的低温区，往往会出现气化剂中的氧沿环形低温带而穿过炭层，形成煤气炉在生产中出现“透氧”，造成煤气中氧含量升高。因ф2.4M、ф2.61M 系列煤气炉夹套间距太小而无法设置“外夹套”，因而这种“透氧”问题只能靠提高有效炭层来解决。因此，ф2.4M、ф2.61M 系列煤气炉往往被迫使炭层的高度超过工艺最佳范围。否则，煤气中氧含量很容易升高。
（四）ф2.4M、ф2.61M 系列煤气炉的高度问题
该系列煤气炉因为是从ф2.2M煤气炉改造而来的，高度方面存在的问题也就比较复杂。
一部分煤气炉仍为ф2.2M的煤气炉原有的框架、厂房、煤气炉高度仅为4400mm。虽然以后改为ф2.4M或ф2.65M煤气炉，但因框架和厂房限制，高度无法改变。造成煤气炉高径比严重失调。
一部分煤气炉在原始建设时按ф2.4M煤气炉的框架、厂房施工，煤气炉高度在5000mm左右，以后改造为ф2.65M煤气炉，高度难以改变，同样造成高径比失调。
还有一部分煤气炉是按ф2.61M煤气炉建设施工的，高度达到5600mm，高径比基本合适。
对于前两种高径比失调的煤气炉，近几年来各企业采取了不少措施，试图改变这种情况。重要方法是把煤气炉上气道出口由侧出变为顶出，加大炉膛有效高度。起到了一定的作用，但是也带来了相关问题，即吹风上吹带出物增多，对相关阀门冲刷非常严重。
（五）灰仓使用周期太短
ф2.4M、ф2.65M系列煤气炉的灰仓系普通钢板焊接组兑，其耐火层用耐火砖或耐火泥砌筑，它存在的问题如下：
灰仓在煤气炉运行过程中，腐蚀、磨损、冲刷十分严重，加上该区域经常出现炉下温度超温，耐火层剥落，在高温下普通钢板强度下降，因此造成灰仓使用周期最多一年，严重制约了煤气炉的运转周期。
（六）炉底传动装置运行时间短
炉底传动装置包括：大齿圈、滚动导环、炉条机等，原设计大齿圈一次性注油，即开始安装时注一次油，中间运行过程中不注油，这样就经常造成滚动导环进灰、缺油，甚至甘油碳化加剧磨损。
大齿圈材质达不到要求，磨损严重，小齿轮由于材质为铸件，经常出现断裂等问题，滚动条环的材质和钢球材质，质量达不到要求，影响运转周期。
上述问题主要是设计和制造不规范造成的。
二、ф2.6M系列煤气炉技术改造
（一）ф2.6M系列煤气炉的炉底技术改造
煤气炉炉底是设备的心脏部件，为了有效解决ф2.6M系列煤炉的底盘直径，确保炉碴在排碴口堆积角度为35°～40°，防止流炭。对于部分炉底和灰盘不能扩大的企业，可以把灰斗空间扩大，利用特殊安装的“假灰盘”来解决流炭问题。
在中央灰箱与炉底联接处，把炉底内灰道去掉，同时扩大中央灰箱直径，并在中央灰箱上端设计成喇叭口形状，解决煤气炉吹风时优化布风问题。使吹风入炉箅气室风速降到10m/s以下，风量达到24000m3/h以上。
大齿轮和小齿轮的制造材质严格按有关规定铸造和加工，确保使用周期达2.5年以上。
（二）灰仓焊接浇注耐火水泥的筋板，浇注耐火水泥处焊扒钩，安装金属网，确保灰仓耐火水泥使用周期达2.5年以上。
（三）夹套锅炉技术改造
夹套锅炉加宽，确保夹层内可以进人施工，严格按压力容器有关规定设计、安装。增加锅炉储水量，优化集气和补水管线，避免生产中的“气阻”现象。
夹套锅炉底部破碴保护板，按顺时针倾斜60°角兑焊，以增加破碴能力，保护锅炉壁板。
夹套锅炉设内外夹套部分，外夹套部分高700mm，杜绝生产中“透氧”现象的发生，有效降低煤气中氧含量。
（四）煤气炉的高度，根据不同情况实施改造
1、对于新建的煤气炉，设计其高度时，要针对企业实际情况，如：鼓风机压头，使用气化原料、气化剂压力、温度等具体情况而定。一般情况下，ф
2、对于旧煤气炉改造，根据厂房框架实际情况，能直接加长炉体最好。如不能直接加长炉体，则移煤气炉上气道出气口位置，从侧面出口改炉上部45°角出口。并且在出气口处安装防止带出物短节。这种方法可以使煤气炉有效高度增加
（五）滚动导环由一次性注油改为连续注油
建立甘油站自动注油系统，每台炉滚动导环设4～6个注油销，由甘油站注油泵按设定时间自动注油。这样可以确保煤气炉滚动导环连续运行4年以上。
三、技术改造效果
原ф2.6M系列煤气炉以气化强度高、消耗低著称，客观上它存在着许多优点，但也暴露了许多缺点。我们对ф2.6M系列煤气炉进行技术改造，首先保留它原有的优点，并且进一步发扬这些优点。对于它存在的诸多缺点和不足，进行彻底技术改造。改造过的ф2.6M煤气炉，气化强度在原基础上提高了10%，运行周期由原来的一年一大修延长到二年半一大修，生产中的维修费用降低50%以上。
特别重要的是：对烧煤棒的ф2.6M系列煤气炉进行针对性技术改造，效益尤为显著。
总之，在第二代、第三代煤气化技术飞速发展的今天，对全国2500台ф2.6M系列煤气炉进行技术改造，是摆在我们面前非常紧迫和重要的历史使命。
