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二段式煤氣發(fā)生爐
  • 二段式煤氣發(fā)生爐

二段式煤氣發(fā)生爐

合格原料煤由電動(dòng)葫蘆提升至主廠(chǎng)房?jì)γ簜},再經(jīng)雙滾筒液壓加煤機加入爐內,煤受到來(lái)自氣化段煤氣的加熱干餾,干餾后半焦狀態(tài)下的煤炭在氣化段與氣化劑(空氣、蒸氣)發(fā)生反應,氣化段生成的煤氣分為兩部分,一部分從兩段爐下段煤氣出口經(jīng)旋風(fēng)除塵器出爐,另一部分向上經(jīng)管與干餾煤氣混合從上段煤氣出口出爐。下段出口煤氣經(jīng)旋風(fēng)除塵器降溫除塵后進(jìn)入強制風(fēng)冷器,繼續除塵降溫,然后進(jìn)入間冷器進(jìn)一步降溫。上段出口煤氣進(jìn)入電捕焦油器除焦后,直接進(jìn)入間冷器,與下段煤氣混合,在混合中完成降溫,混合后煤氣進(jìn)入電捕輕油器,捕除輕油,煤氣經(jīng)加壓風(fēng)機加壓后送往水霧捕滴器脫水送往用戶(hù)。

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雙段式煤氣發(fā)生爐工作原理

合格原料煤由電動(dòng)葫蘆提升至主廠(chǎng)房?jì)γ簜},再經(jīng)雙滾筒液壓加煤機加入爐內,煤受到來(lái)自氣化段煤氣的加熱干餾,干餾后半焦狀態(tài)下的煤炭在氣化段與氣化劑(空氣、蒸氣)發(fā)生反應,氣化段生成的煤氣分為兩部分,一部分從兩段爐下段煤氣出口經(jīng)旋風(fēng)除塵器出爐,另一部分向上經(jīng)管與干餾煤氣混合從上段煤氣出口出爐。下段出口煤氣經(jīng)旋風(fēng)除塵器降溫除塵后進(jìn)入強制風(fēng)冷器,繼續除塵降溫,然后進(jìn)入間冷器進(jìn)一步降溫。上段出口煤氣進(jìn)入電捕焦油器除焦后,直接進(jìn)入間冷器,與下段煤氣混合,在混合中完成降溫,混合后煤氣進(jìn)入電捕輕油器,捕除輕油,煤氣經(jīng)加壓風(fēng)機加壓后送往水霧捕滴器脫水送往用戶(hù)。
兩段式煤氣發(fā)生爐自上而下由干餾段和氣化段組成,首先煤從爐頂煤倉經(jīng)兩組下煤閥進(jìn)入爐體,煤在干餾段經(jīng)過(guò)充分的干燥和長(cháng)時(shí)間的低溫干餾,逐漸形成半焦,進(jìn)入氣化段,熾熱的半焦在氣化段與爐底鼓入的氣化劑充分反應,經(jīng)過(guò)爐內還原層,氧化層而形成灰渣,由爐柵驅動(dòng)從灰盆自動(dòng)排出。煤在低溫干餾的過(guò)程中,以揮發(fā)份析出為主生成的煤氣稱(chēng)為干餾煤氣,組成兩段爐的頂部煤氣,約占總煤氣量的40%,其熱值較高(6700KJ/nm3) 溫度較低(120℃左右),并含有大量的焦油。這種焦油為低溫干餾產(chǎn)物,其流動(dòng)性較好,可采用靜電除塵器捕集起來(lái),作為化工原料和燃料。在氣化段,熾熱的半焦和汽化劑經(jīng)過(guò)還原、氧化等一系列化學(xué)反應生成的煤氣,稱(chēng)為氣化煤氣。組成兩段爐的底部煤氣,約占總煤氣量的60%,其熱值相對較低(6400KJ/nm3),溫度較高(450℃左右),因煤在干餾段低溫干餾時(shí)間充足,進(jìn)入氣化段的煤已變成半焦,因此生成的氣化煤氣不含焦油,又因距爐柵灰層較近,所以含有少量飛灰。底部煤氣就可經(jīng)旋風(fēng)除塵器風(fēng)冷器等設備來(lái)處理,這樣對于使用冷凈化煤氣的用戶(hù),便可不采用水洗法就能使用上冷凈化煤氣,從而避免了大量酚水無(wú)法處理的缺陷。
兩段式煤氣發(fā)生爐有上下兩個(gè)煤氣出口,可輸出不同熱值的煤氣,其氣化效率和綜合熱效率均比單段爐高,煤炭經(jīng)過(guò)爐內上段徹底干餾,下段煤氣基本不含焦油,上段煤氣含有少量輕質(zhì)焦油,不易堵塞管道,兩段爐煤氣熱值高而且穩定,操作彈性大,自動(dòng)化程度高,勞動(dòng)強度低。兩段爐煤氣站不污染環(huán)境,節水顯著(zhù),占地面積小,長(cháng)期運行成本低。
兩段爐與單段爐對比:
兩段爐熱值高通常在6000KJ/nm3以上,單段爐的煤氣熱值通常在5500KJ/nm3左右。
兩段爐可燒煙煤,但擇煤!如計劃選擇兩段式煤氣發(fā)生爐,需要特別注意當地的煤種是否適用,兩段爐一般適用揮發(fā)份較高的煤種。對煤的機械強度要求較高,不可以使用煤球。
國內已有發(fā)生爐廠(chǎng)家開(kāi)發(fā)出利用兩段爐余熱生產(chǎn)蒸汽的爐型,對熱能利用有了新的解決辦法。

雙段式煤氣發(fā)生爐各個(gè)層的具體作用

1、空層:頂部,氣相空間同時(shí)進(jìn)行這化學(xué)反應。主要作用:匯集煤氣并且使之由爐出口排出。
2、干燥層:干燥層是料層上一層。原煤含有一定水分,當煤落入爐內時(shí),水分受熱蒸發(fā)變成蒸汽,使煤得到干燥。
3、干餾層:干餾層位于還原層之上,干燥層之下,產(chǎn)生大量揮發(fā)物的一個(gè)層次。煤炭經(jīng)干燥后,在250-300℃下開(kāi)始折出揮發(fā)分及其它干餾產(chǎn)物,這些產(chǎn)物與還原層來(lái)的煤氣混合后從爐出口排除。這樣提高了煤氣的熱值,碳氫化合物因溫度低而未裂解,所以煤氣中含甲烷、碳氫化合物以及焦油霧,焦油霧經(jīng)凈化后除掉。
4、還原層:還原層是生成主要可燃氣體的區域。二氧化碳與灼熱的炭起作用,進(jìn)行吸熱化學(xué)反應,生產(chǎn)可燃的一氧化碳;水蒸氣與灼熱的炭進(jìn)行吸熱化學(xué)反應,生成可燃的一氧化碳和氫氣,同時(shí)吸收大量的熱。
5、氧化層:碳與氣化劑中的氧發(fā)生激烈的熱化學(xué)反應,生成二氧化碳和一氧化碳,并放出大量的熱量,煤氣的熱化學(xué)反應所需的熱量靠此來(lái)維持。氧化層溫度一般維持在1100~1200℃,這決定于原料煤灰熔點(diǎn)的高低。
6、灰層:氣化反應后爐渣所形成的灰塵,它能預熱和均勻分布自爐底進(jìn)入的氣化劑,并起著(zhù)保護爐條和灰盤(pán)的作用。燃料層里不同區層的高度,隨燃料的種類(lèi)、性質(zhì)的差別和采用的氣化劑、氣化條件不同而異。而且,各區層之間沒(méi)有明顯的分界,往往是互相交錯的。

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