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二段式煤氣發生爐
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二段式煤氣發生爐

合格原料煤由電動葫蘆提升至主廠房儲煤倉,再經雙滾筒液壓加煤機加入爐內,煤受到來自氣化段煤氣的加熱干餾,干餾后半焦狀態下的煤炭在氣化段與氣化劑(空氣、蒸氣)發生反應,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旋風除塵器出爐,另一部分向上經中心管與干餾煤氣混合從上段煤氣出口出爐。下段出口煤氣經旋風除塵器降溫除塵后進入強制風冷器,繼續除塵降溫,然后進入間冷器進一步降溫。上段出口煤氣進入電捕焦油器除焦后,直接進入間冷器,與下段煤氣混合,在混合中完成降溫,混合后煤氣進入電捕輕油器,捕除輕油,煤氣經加壓風機加壓后送往水霧捕滴器脫水送往用戶。

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雙段式煤氣發生爐工作原理

合格原料煤由電動葫蘆提升至主廠房儲煤倉,再經雙滾筒液壓加煤機加入爐內,煤受到來自氣化段煤氣的加熱干餾,干餾后半焦狀態下的煤炭在氣化段與氣化劑(空氣、蒸氣)發生反應,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旋風除塵器出爐,另一部分向上經中心管與干餾煤氣混合從上段煤氣出口出爐。下段出口煤氣經旋風除塵器降溫除塵后進入強制風冷器,繼續除塵降溫,然后進入間冷器進一步降溫。上段出口煤氣進入電捕焦油器除焦后,直接進入間冷器,與下段煤氣混合,在混合中完成降溫,混合后煤氣進入電捕輕油器,捕除輕油,煤氣經加壓風機加壓后送往水霧捕滴器脫水送往用戶。
兩段式煤氣發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兩組下煤閥進入爐體,煤在干餾段經過充分的干燥和長時間的低溫干餾,逐漸形成半焦,進入氣化段,熾熱的半焦在氣化段與爐底鼓入的氣化劑充分反應,經過爐內還原層,氧化層而形成灰渣,由爐柵驅動從灰盆自動排出。煤在低溫干餾的過程中,以揮發份析出為主生成的煤氣稱為干餾煤氣,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物,其流動性較好,可采用靜電除塵器捕集起來,作為化工原料和燃料。在氣化段,熾熱的半焦和汽化劑經過還原、氧化等一系列化學反應生成的煤氣,稱為氣化煤氣。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間充足,進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。底部煤氣就可經旋風除塵器風冷器等設備來處理,這樣對于使用冷凈化煤氣的用戶,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法處理的缺陷。
兩段式煤氣發生爐有上下兩個煤氣出口,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,煤炭經過爐內上段徹底干餾,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,自動化程度高,勞動強度低。兩段爐煤氣站不污染環境,節水顯著,占地面積小,長期運行成本低。
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。
國內已有發生爐廠家開發出利用兩段爐余熱生產蒸汽的爐型,對熱能利用有了新的解決辦法。

雙段式煤氣發生爐各個層的具體作用

1、空層:最頂部,氣相空間同時進行這化學反應。主要作用:匯集煤氣并且使之由爐出口排出。
2、干燥層:干燥層是料層最上的一層。原煤含有一定水分,當煤落入爐內時,水分受熱蒸發變成蒸汽,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,產生大量揮發物的一個層次。煤炭經干燥后,在250-300℃下開始折出揮發分及其它干餾產物,這些產物與還原層來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,進行吸熱化學反應,生產可燃的一氧化碳;水蒸氣與灼熱的炭進行吸熱化學反應,生成可燃的一氧化碳和氫氣,同時吸收大量的熱。
5、氧化層:碳與氣化劑中的氧發生激烈的熱化學反應,生成二氧化碳和一氧化碳,并放出大量的熱量,煤氣的熱化學反應所需的熱量靠此來維持。氧化層溫度一般維持在1100~1200℃,這決定于原料煤灰熔點的高低。
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入的氣化劑,并起著保護爐條和灰盤的作用。燃料層里不同區層的高度,隨燃料的種類、性質的差別和采用的氣化劑、氣化條件不同而異。而且,各區層之間沒有明顯的分界,往往是互相交錯的。

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