發(fā)生爐煤氣氣化原理及凈化流程

1、發(fā)生爐煤氣氣化原理及凈化流程氣化原理發(fā)生爐煤氣是通過水蒸氣和空氣混合形成氣化劑后流經(jīng)熾熱的固定燃燒床生成的。空氣中所含的氧氣、水蒸氣與燃料中的碳反應(yīng)，生成了共含有CO、CO2、H2、CH4、N2等成分的發(fā)生爐煤氣。 與空氣混合的蒸氣提高了熱效率，并降低了燃燒床的溫度，從而控制了熔塊的形成。蒸氣與碳反應(yīng)是吸熱反應(yīng)：CH2OCOH2Q（Q為熱量，下同） 當(dāng)氧氣和碳反應(yīng)時(shí)就放出熱量：2CO22COQ燃燒床的溫度取決于氣化劑的飽和溫度，燃料的粒度、類型及發(fā)生爐的爐型。燃燒床的溫度是非常重要的，因?yàn)閷τ诮o定的燃料和爐型，它決定著發(fā)生爐煤氣的成分：在溫度高的情況下，可產(chǎn)生大量的可燃?xì)怏w。因此，重要的是既保

2、持燃燒床高溫而又不會(huì)形成熔塊。形成熔塊的溫度取決于燃料的渣融特性，在氧氣充足的情況下，還會(huì)出現(xiàn)兩種反應(yīng)：2COO22CO2QCO2CO2Q。所以說，CO的產(chǎn)生并不一定意味著任何碳燃燒都能使煤氣的熱值降低。另外，一些水蒸氣還與CO反應(yīng)，由于每體積CO轉(zhuǎn)化為CO2時(shí)，同時(shí)生成了相同體積的H2：COH2OCO2H2。因此，不會(huì)有熱損失。在還原層，其溫度低于1200時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)下面的快速反應(yīng)：CO2C2COH2OCCOH2 當(dāng)煤氣通過還原帶時(shí)，可燃?xì)怏w含量迅速上升，而CO2和水蒸氣含量下降。通過還原帶后，一些煤氣被抽出，流經(jīng)底部旋風(fēng)除塵器和強(qiáng)制風(fēng)冷器，這股煤氣稱為“底部煤氣”，其溫度約為400左右。

3、在干餾層，喂入發(fā)生爐的燃料，依次被干燥、預(yù)熱和碳化，生成的蒸氣、焦油霧和煤氣一塊從頂部離開發(fā)生爐，這一部分煤氣稱為“頂部煤氣”，其溫度保持120左右。 現(xiàn)將備好的合格煤（粒度為2040mm）通過上煤裝置貯存在貯煤倉中，再按事先設(shè)定好的程序喂入爐內(nèi)。煤經(jīng)過干燥、預(yù)熱后落到燃燒床上。 2、此時(shí)，甲段燃燒床上的溫度已達(dá)1000以上（溫度由氣體反應(yīng)所得）。在高溫、隔絕空氣的情況下，煤粒熔化，并干餾。這里對燃燒床的溫度要求是比較嚴(yán)格的：如果溫度過高，煤粒會(huì)因此而來不及熔化，不能充分反應(yīng)；如果溫度過低，又達(dá)不到熔化干餾的要求。而燃燒床的溫度取決于氣化劑的飽和溫度、燃料的粒度以及探火棒的作用。 煤的“干餾”

4、分解成輕焦油、重焦油、焦炭、煤氣（焦?fàn)t氣）。其中，輕焦油和煤氣先從A管流出，這部分氣體為“頂部煤氣”，溫度大約120。（在“冷煤氣發(fā)生爐”中，這部分氣體沒有先抽出，而干餾所得氣體中也含有一部分CH4） 3、在“干餾層”所得的重焦油、焦炭（占干餾所得氣體的大部分）由于密度比較大，就從燃燒床旁邊進(jìn)入乙段，其溫度大約在10002000。在乙段底部的爐柵轉(zhuǎn)動(dòng)，其目的有三：一是使從甲段中流下來的氣體保留在乙段；二是通過對氣體劑的作用控制燃燒床的溫度；三是過濾反應(yīng)后的灰渣，使其落到丙段的水內(nèi)，以便除去。通過頂部加入的水導(dǎo)流到中，由于高溫氣化成水蒸氣，與甲段下來的氣體混合反應(yīng)：CH2OCOH2（在“冷煤氣發(fā)

5、生爐”中的水蒸氣是直接爐外加熱變成水蒸氣，再鼓入爐內(nèi)，這些蒸氣稱為“外來蒸氣”）。另外，由底部的鼓風(fēng)機(jī)要12KPa的壓力下把空氣通過B鼓進(jìn)爐內(nèi)，通過爐柵進(jìn)入乙段。這時(shí)發(fā)生了CCO22CO反應(yīng)。上述兩個(gè)反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，使得CO、H2的濃度大大提高，而C、H2O濃度下降。（在“冷煤氣發(fā)生爐”中沒有爐柵，由甲段下來的氣體與“外來水蒸氣”反應(yīng)：CH2OCOH2。同時(shí)，也發(fā)生CCO22CO。這段稱為“還原層”。生成的氣體上浮，剩下的進(jìn)入“氣化層”。）由于這兩個(gè)反就都是吸熱反應(yīng)，所以溫度降至500左右。這部分煤氣和著些重焦油、灰渣，通過側(cè)管后，被抽到C管中，并送到洗滌裝置中。（在“冷煤氣發(fā)生爐”中的導(dǎo)出氣體

6、的管道只有一個(gè)。爐內(nèi)物質(zhì)完全反應(yīng)后，并著“頂部煤氣”一起被抽出爐外，送到洗滌裝置中。）氣化剩余的灰渣通過爐柵進(jìn)入中，內(nèi)有灰盆、灰犁等除渣裝置，當(dāng)灰渣積累到一定程度，這些裝置就啟動(dòng)把灰渣排到爐外。在乙段生成的氣體就是“底部煤氣”，乙段稱為“氣化段”。 凈化流程發(fā)生爐形成兩段獨(dú)立的煤氣流，即“頂部煤氣”和“底部煤氣”。由于兩股煤氣性質(zhì)不同，其凈化工序亦不同?！绊敳棵簹狻绷鹘?jīng)電除焦油器，在這里95%以上的焦油從煤氣中析出，暫存于除焦油器下端的貯油槽中。 “底部煤氣”首先流經(jīng)旋風(fēng)除塵器，除去煤氣中的粉塵，然后流經(jīng)強(qiáng)制冷風(fēng)器，冷卻到120左右。此后，兩股煤氣混合流經(jīng)洗滌冷卻器，冷卻到3540，洗滌后的混合煤氣流經(jīng)電除輕油器，在這里除去煤氣中剩余的粉塵和油類，且暫存在貯油槽中。通過伴熱保持其液態(tài)，然后定期地通過輸送泵將貯油槽內(nèi)的油類物質(zhì)送到貯油罐，最后作為焚燒燃料燒掉或由用戶出售。 強(qiáng)制風(fēng)冷器、洗滌冷卻器及電除油類器在冷卻除塵、凈化煤氣的過程中，會(huì)有相當(dāng)量的酚液析出，含有部分輕質(zhì)油的酚液混合液流入油水分離器進(jìn)行油水分離，分離后的輕質(zhì)油又流回到貯油槽，酚液則通過酚液緩沖罐后，用輸送泵送到貯存罐中。通過伴熱保持其液態(tài)，然后定期地通過輸送泵將貯油槽內(nèi)的油類物質(zhì)送到貯油罐，最后作為焚燒燃料燒掉或由用戶出售。 由電除油類器流出的冷凈煤氣，其壓力維持在2KPa左右，必要時(shí)，再用增