發展歷程固定床加壓氣化爐最早為德國魯奇（Lurgi）公司開發，魯奇氣化技術由此得名，魯奇氣化技術發展是以魯奇氣化爐的改進為核心，魯奇爐

• 發展歷程

固定床加壓氣化爐最早為德國魯奇（Lurgi）公司開發，魯奇氣化技術由此得名，魯奇氣化技術發展是以魯奇氣化爐的改進為核心，魯奇爐的發展主要經歷了3個階段。

第一階段（1930-1954年），第一代氣化爐直徑2.6米，主要用于生產城市煤氣，氣化爐的結構特點是有內襯和邊置灰斗，不設膨脹冷凝器，汽化劑通過爐篦的主動軸送入，該爐型只能氣化非粘結性煤，且氣化強度較低，產氣量每臺5000-8000Nm3/h。

第二階段（1954-1969年），第二代魯奇爐擴大了用煤范圍，可氣化弱粘結性煙煤，取消了內襯，改進了布氣方式和增加了破粘裝置，邊置灰斗調為中置灰斗，氣化爐直徑擴大到2.8米、3.7米兩種，單爐生產能力得到提高，單爐產氣量分別達到14000-17000Nm3/h和32000-45000Nm3/h。

第三階段（1969年-至今），為了進一步擴大用煤范圍，使之達到氣化一般粘結性煤的目的，推出了Mark-IV型氣化爐，改進了布煤器和破粘裝置，可氣化除焦煤外的所有煤種，氣化強度進一步得到提高，單臺氣化爐直徑3.8米，產氣35000-65000Nm3/h，此后，南非薩索爾（Sasol）在1980年開發了Mark-V型氣化爐，氣化爐內徑4.7米，單臺產氣量達10萬m3/h。在此基礎上，又推出第四代魯奇爐Mark+（已于2010年8月完成該爐的基礎工藝及機械設計）。同時，為滿足氣體排放標準，解決廢水達標排放難題，魯奇公司相繼開發出高效的煤氣化尾氣處理和酚氨廢水處理工藝技術。

• 工藝流程

5-50 mm塊煤經煤溜槽、煤鎖進入氣化爐。水、蒸氣和氧氣混合后從氣化爐底部經爐篦進入氣化爐，在3.0 MPa、1000 ℃的條件下，與煤發生氣化反應。從氣化爐出來的粗煤氣，溫度高達220-600 ℃，經噴冷器后溫度降至200-210 ℃左右，進入廢熱鍋爐回收余熱，溫度降至180 ℃左右，粗煤氣經氣液分離后進入下游工序。廢熱鍋爐可產生0.5 MPa-0.6 MPa的低壓蒸汽。從噴冷器洗滌下來的含焦油和塵的煤氣水隨煤氣一起進入廢熱鍋爐的底部的分離器，初步分離油水。一部分含塵煤氣水由循環泵返回到洗滌冷卻器，其余送煤氣水分離單元。氣化爐氣化產生的灰渣周期性通過灰鎖斗排出。

• 氣化爐結構

以Mark-IV型氣化爐為例，其是夾套結構，主要部分有筒體、夾套、爐篦、煤鎖和灰鎖。現分述如下。

氣化爐是雙層夾套式圓形筒體，筒體外徑為φ4000 mm，內徑為φ3848 mm，高度12500 mm，內部容積為98 m3，夾套容積為13 m3，爐體總重量118.88噸（不包括內件爐篦重量40噸），操作重量243噸，操作壓力為3.05 MPa（表壓），操作溫度范圍1050～1100 ℃。

夾套在生產運行時充滿高壓鍋爐給水并要保持足夠高的液位，鍋爐水吸熱后產生高壓飽和蒸汽，此蒸汽并入單臺爐氣化劑高壓蒸汽管線，與氧氣混合后返回氣化爐內。夾套寬度為46 mm，總容積為13 m3，夾套內自產的高壓飽和蒸汽，經過汽包頂部管線送出，在夾套上部空間設置有擋板，起汽液分離作用。

Mark-IV型氣化爐采用塔形爐篦，分四層布氣，氣化劑由爐底進入爐篦中心管，然后由各層布氣孔出去，通過爐篦各層間隙分布進入氣化爐內，達到沿氣化爐橫斷面均勻布氣的效果。

爐篦的總高度為1200 mm，氣化劑經各層爐篦通道進入爐內的氣量分布大致為：I層～10 %，II層～20 %，III層～30 %，IV層～40 %。爐篦共有五層，為便于從氣化爐頂部大法蘭放入爐內進行安裝，除一、二層是整體一塊蓋板外，其它層均是由幾塊組成：第三層4塊，第四層4塊，第五層6塊蓋板。各塊之間采用螺栓連接。各層爐篦均固定在中心托板上，采用插入式咬合連接，中心托板上有擋塊帶動各層爐篦轉動。爐篦整體由下部的止推盤支撐，止推盤下盤通過有水冷的支撐筋板固定在爐體內殼上。爐篦是通過兩個對稱布置傳動的小齒輪帶動的。爐外（兩個）的小齒輪聯結軸是由變速電機通過減速機傳動而帶動的，整個傳動裝置為6級傳動，總速比為1:600，設計轉速調整范圍為1.0-12.0 r/h。

通常爐篦承受400-500 ℃的溫度，在其頂部需保留約300-500毫米的灰層，以防止煤直接在爐篦上燃燒，燒壞爐篦，正常運行時，由于入爐的氣化劑溫度較低，氣化劑對爐篦起到冷卻保護，以防超溫損壞。

在爐篦第五層下部設有排灰刮刀，可將大塊灰渣擠壓破碎，將灰渣并從爐內排至灰鎖。

煤鎖是用于向氣化爐內部間歇加煤的壓力容器，煤鎖上、下部為圓錐型封頭，中間為圓筒形，中間圓筒部分直徑為Φ3000 mm，總高度為3800 mm，煤鎖容積為12.10 M3，除去內件后煤鎖有效容積為11.20 M3，設計壓力為3.60 MPa，設計溫度200 ℃，操作壓力為3.0 MPa。

灰鎖是用來將爐篦刮下的灰間歇排出爐外的壓力容器，其上部是氣化爐下灰室，下部與豎灰管相連，其外徑為Φ2200 mm，總高約4000 mm，容積為12.2 m3，有效容積約為8.7 m3。其中間為圓柱形筒體，上部為凸形封頭，下部為錐形封頭，側向有接管與膨脹冷凝器相通。其設計壓力為3.6 MPa，設計溫度為470 ℃，操作壓力為3.0 MPa，材質選用15Mo3。由于灰鎖內壁接觸物料為灰渣，為延長其使用壽命，在灰鎖內設置有耐磨護板。

• 煤種要求

氣化用煤的指標有水分、灰分、揮發分、固定碳、灰熔點、焦渣特性等，其中煤的灰熔點和焦渣特性是魯奇爐氣化用煤的重要指標。

• 優勢與劣勢

優勢

1.由于采用碎煤進料，相對氣流床干粉或水煤漿進料，備煤系統簡單，投資及運行費用大為降低，運行可靠性大幅提高。

2.氣化劑與煤逆流接觸，氣化過程進行得比較完全，且熱量利用合理，具有較高的熱效率（最高可達94%），其冷煤氣效率明顯高于氣流床。由于逆流運行，粗煤氣及灰渣均以較低溫度（典型值為400～700℃）離開氣化爐，煤氣與灰渣的熱回收比干粉進料的廢熱鍋爐流程簡單可靠。

3.為防止結渣，氣化采用高汽氧比，氧氣消耗低于流化床及氣流床，氧氣單耗只為干粉氣流床的50%～70%，顯著降低空分設備投資。

4.粗煤氣中甲烷含量高（10%或更高），特別適用于生產城市煤氣和煤制天然氣（SNG）。

5.粗煤氣中H2/CO在2左右，當用褐煤為原料時，H2/CO可達2.7，高于氣流床，對于F-T合成、甲醇合成、SNG的生產，可減輕煤氣變換負荷。

6.技術成熟可靠，在無備用的情況下，單臺氣化爐年運轉率超過93%，氣化島年運轉率大于98%（在薩索爾塞康達工廠和大平原工廠得到驗證）。設備本地化率高，投資省，對于相同的產品規模，氣化島加上配套空分的投資，約比水煤漿氣化低20%。

劣勢

1.出爐煤氣中含焦油、酚等，污水處理和煤氣凈化工藝復雜、流程長、設備多，爐渣含碳5%左右。

2.水蒸汽消耗量大，但蒸汽分解率低，一般蒸汽分解率為40%，造成氣化廢水較多，后續煤氣水分離負荷較重。

3.氣化爐結復雜，爐內設有攪拌器和煤分布器、爐箅等轉動設備，制造和維修費用大。

4.灰渣處理難度大：廢渣為工業三廢之一，煤燃燒后的爐渣，有細灰和渣塊兩種形態，無重復利用價值，處理難度大。隨著環保處理難度大，隨著國家環保的日益嚴格，廢水、廢渣的處理難度日益增加。