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1、煤气发生炉操作规程单段式煤气发生炉工艺说明 一、单段式煤气发生炉工艺说明1、炉体结构：全水套结构，自产蒸汽压力为 294KPa，可直接通入煤气炉做气 化剂使用。2、加煤机构：采用机械加煤结构，操作简单，维修方便，气密性好。3、清灰机构：采用液压传动装置湿式单侧除灰。该炉加料、除渣、布风均匀， 操作简便、生产稳定、调节方便、运行可靠。4、常压固定床煤气发生炉，一般以块状无烟煤或烟煤和焦炭等为原料，用蒸汽 或蒸汽与空气的混合气体作气化剂，生产以一氧化碳和氢气为主要可燃成分的气 化煤气。煤气炉燃料层的分区1 干燥层2 干馏层3 还原层4 氧化层5 灰渣层 固体燃料的气化反应，按煤气炉生产过程进行的特
2、性分为五层，干燥层一一在燃料层顶部，燃料与冷的煤接触，燃料中的水分得以蒸发;干馏层一一在干燥层下面，由于温度条件与干馏炉相似，燃料发生冷分解，放出 挥发分及其它干馏产物变成焦炭，焦炭由干馏层转入气化层进行冷化学反应； 气化层一一煤 气炉气化过程的主要区域，燃料中的炭和气化剂在此区域发生激 烈的化学反应，鉴于反应条件的不同，气化层还可以分为氧化层和还原层。氧化层：碳被气化剂中的氧氧化成二氧化碳和一氧化碳，并放出大量的冷 量。煤气的冷化学反应所需的冷量靠此来维持。氧化层温度一般维持在11001250C，这决定于原料煤灰熔点的高低。还原层：还原层是生成主要可燃气体的区域，二氧化碳与灼冷碳起作用， 进
3、行吸冷化学反应，生产可燃的一氧化碳；水蒸气与灼冷碳进行吸冷化学反应， 生成可燃的一氧化碳和氢气，同时吸收大量的冷。灰渣层一一气化后炉渣所形成的灰层，它能预冷和均匀分布自炉底进入的气化 剂，并起着保护炉条和灰盘的作用。 燃料层里不同区层的高度，随燃料的种类、 性质的差别和采用的气化剂、气化条件不同而异。而且，各区层之间没有明显的 分界，往往是互相交错的。二、固体燃料气化反应的基本原理固定床煤气发生炉制造燃气，首先使得空气通过燃料层，碳与氧发生放冷反 应以提高温度。随后使蒸汽和空气混合通过燃料层，碳与蒸汽和氧气发生吸冷和 放冷的混合反应以生成发生炉煤气。从造气阶段的化学反应原理，希望形成有利于蒸汽
4、分解和二氧化碳还原反 应的条件，所以可以认为：提高气化层的厚度和温度是有利的， 适当地降低蒸汽 的流速也 是很有利的。在碳与蒸汽的化学反应中，增加气化层厚度、降低气流 速度等措施，可使得反应速度加快，又能使得一氧化碳的含量增加，提高蒸汽分 解率。两段式煤气发生炉两段式煤气发生炉是由干馏段和气化段组成的煤气化设备。它以4060mm的烟煤为原料，在煤气炉上段中进行干馏，干馏生成的半焦进入两段炉的下段进 行气化反应。煤的干馏和气化集中在同一气化炉完成，对生成的干馏煤气和气化 煤气经优化配置的后处理设备分别进行除尘、除油、冷却、脱硫等工艺处理。经 过处理后的洁净煤气经加压输送系统供给工业窑炉作为燃料使
5、用。整个系统包括煤场、渣场、煤提升系统、煤仓、供煤系统、供风系统、两段炉气化系统、除尘 净化系统、冷却系统、轻焦油捕集及回收系统、酚处理及酚水焚烧系统、脱硫 系统、自动控制系统、煤气贮存及加压输出系统。两段式煤气发生炉是针对单段式煤气发生炉而言的单段式煤气发生炉效率 较低,煤焦油在高温下裂解为沥青质焦油，与煤气中的粉尘混杂在一起，容易沉淀 在管道堵塞管道，因而这种传统的单段炉只适用于输送距离较短，对燃料要求不 高的窑炉及工业炉。单段煤气炉生产的煤气中的焦油已经高温裂解，无法用电捕器清除,因而对于使用净化煤气的用户，其工艺必须采用大量水来洗涤净化煤气 洗涤水中含有酚类物质而容易对周围的环境形成污
6、染问题两段式煤气发生炉分上段和下段煤气出口 ，首先煤从炉顶煤仓经两组下煤 阀进入炉，煤在干馏段经过充分的干燥和干馏,逐渐形成半焦，进入气化段，炽热 的半焦在气化段与炉底鼓入的气化剂充分反应，经过炉还原层、氧化层进行汽化, 由炉栅驱动从灰盆自动排出灰渣，煤在干馏的过程中，将挥发分析出生成上段干 馏煤气,约占总 煤气量的40%其热值较高(7400KJ/NM ),温度较底(120 C ),并含 有大量的焦油这种焦油为低温干馏产物，其流动性较好，可采用静电除尘器捕集 起来，作为化工原料和燃料在气化段,炽热的 半焦和汽化剂经过氧化、还原等一 系列化学反应生成的煤气，称为下段煤气，约占总煤气量的60%,其
7、热值相对较低 (6000KJ/NM ),温度较高(450 C)，因煤在干馏段低温干馏时间充足，进入气化段 的煤已变成半焦，因而生成的煤气基本不含焦油底部煤气经旋风除尘器、风冷器 等设备进行除尘降温进入间冷器，与上段煤气汇合进入电捕轻油器得到进一步净 化，保证了净化煤气的质量，满足了用户生产的需要。(风冷)两段式煤气发生炉是由干馏段和气化段组成的煤气化设备。它以 40-60mm的烟煤为原料，在煤气炉上段中进行干馏，干馏生成的半焦进入两段炉 的下段进行气化反应，煤的干馏和氧化集中在同一气化炉完成，对生成的干馏 煤气和氧化煤气经优化配置的后处理设备分别进行除尘、除油、冷却、脱硫等工艺处理。经过处理后
8、的洁净煤气经加压输送系统供给工业窑炉作为燃料使用。根据不同窑炉对煤气质量的要求分别有两段式热脱焦油煤气、两段式冷净式煤气工 艺。整个系统包括煤提升系统、供煤系统、供风系统、轻焦油捕集及回收系统、 酚水处理及酚水焚烧系统、自动控制系统、煤气贮存及加压输出系统。两段炉系英国FWF公司在几十年的实验基础上设计出来，并经工业性应用后 多次改进定型的一种先进煤制气设备，其显著特点如下：（1）底部煤气由36个耐火通道提取，并有6个底部煤气调节阀来调节整个 炉膛面的燃烧平衡。（2）底部煤气另设一路中心管提取，其作用为：a、与周边36个耐火通道共同组成干馏加热空间， 形成、外两层环形圈辐射 热源。b、与周边3
9、6个耐火通道共同组成膛断面燃烧平衡系统， 避免了国两段炉燃 烧中心黑洞问题，能很方便的调节炉膛燃烧情况。（3）米用高灰盆水圭寸，高气化压力运行，发生炉气化程度高，产气量大。（4）炉栅驱动除灰及下煤采用液压系统，实现自动控制。（5）水夹套为压力容器，使用寿命非常长，自产蒸汽满足生产需要一、概述煤在我国能源结构中占70%勺比重,清洁使用煤炭是解决我国能源问题的最 好途径,煤炭气化是国家推广清洁煤技术的主要方法。煤气发生炉是专家多年研究的成果，国家专利产品。它以无烟煤、不粘结烟煤为原料，以空气和水蒸汽为 气化剂，反应制成煤气，供餐饮、炉灶、锅炉和各种加热炉使用，替代燃油，以 低廉的价格给用户节约了大
10、量的费用。 在运行中，密闭无污染，改善了工人劳动 环境，降低了劳动强度，深受广大用户的欢迎。二、主要结构煤气发生炉由炉体部分、上煤机构、出灰机构、除尘器、配电控制系统、 供风系统、蒸汽系统和操作平台组成。1. 炉体部分：采用钢板圆筒结构，有水套循环系统，可自产蒸汽用于气化 剂。下部设有一次风的通道，对燃料起到氧化作用。2. 上煤机构：机械传动的上煤机构将煤炭通过小车输送到顶部的煤仓中， 按生产需要加入炉膛中。3. 鼓风系统：一次风用离心式鼓风机鼓入，采用仪表测定一次风温度，使 发生炉处于最佳工作状态。二次风通过另设风道送炉窑前在烧咀与煤气混合后燃烧。同时也可将二次风通过安置在烟道中的空气换热器
11、预热以达到进一步节能的效果。1. 出灰机构：利用旋转炉篦湿式自动排渣。2. 除尘装置：采用除尘效率较好的可调节的水封除尘器， 煤气通过除尘器 经水洗后使煤气中的灰尘绝大部分沉降， 成为纯净的煤气供窑炉使用，也可不经 水洗而直接燃烧，本装置还配有排空阀水封隔离装置，以便在停炉时将煤气炉残 留煤气放空并将加热炉与煤气发生炉隔离。3. 配电控制系统：将整机设备的电源、运行控制器、温度显示布置在控制 柜上，集中控制和显示。4. 蒸汽系统：包括水套热循环、自动泄压安全装置、阀门、管道等。所产 蒸汽满足煤气发生炉自身需要，不必另设配套蒸汽锅炉。5. 操作平台：钢结构的工作平台。供工人在上面操作和维护等作业
12、。三、煤气发生炉的气化原理在煤气发生炉中，煤由上而下移动，而气化剂则由下而上移动。煤与气化 剂逆向移动分层进行物理化学反应，我们称这个工艺过程为气化。反应过程分5 个层次。（一）灰渣层灰渣层在炉篦的上面，是煤炭气化后的残留物，高度在炉篦以上 150250mm其作用是：（1）由于灰渣由氧化层沉降下来，温度比较高，当气化 剂经过灰 渣层时进行冷热交换，将气化剂预热到 200E以上，为氧化层的热化 学反应带来优越条件，加速燃烧；（2）由于灰渣层被气化剂冷却，对炉篦起到 保护作用。（3）灰渣分布在炉篦上呈疏松状，气化剂经过灰渣层时起到重新均 匀分布气流的作用。（二）氧化层氧化层又称为燃烧层，氧化层在灰
13、渣层的上面，在这一层中，鼓风机中的氧气和 碳进行氧化反应，充分燃烧生成大量的二氧化碳，同时产生大量的热。煤气的热 化学反应靠此来提供热量。（三）还原层还原层是生成煤气的区域，氧化层产生的二氧化碳气体上升到还原层后：（1）和炽热的炭进行吸热化学反应，生成一氧化碳， （2）水蒸气与炽热的碳进 行吸热化 学反应，生成一氧化碳和氢气，（3） 一氧化碳与多余的水蒸气反应生 成二氧化碳和氢气，同时放出热量使煤气炉中温度升高。（四）干馏层干馏层位于还原层之上。煤炭在400550C的温度下析出挥发份和其它干 馏产物（CH4 CmH）后变成焦炭，焦炭由干馏层转入还原层进行化学反应。（五）干燥层干燥层是料层最上的
14、一层，原煤的水分在这一层被蒸发，为下一层干馏准 备好原料。四、技术参数1. 炉膛直径：0.63.0米2. 适用燃料：无烟煤、焦炭、弱粘结性烟煤，粒度6 13mm 13 25mm 25 50mm3. 气化剂类型：空气+水蒸气。4. 气化强度：200kg/m2.h。5. 气化率：3.5Nm3/kg.6. 煤气热值：12501500kcal/Nm3.7. 煤气炉出口温度：w 400C五、煤气发生炉安全操作规程（一）、点火前准备A、各运动部件冷态实验正常。1. 检查各减速机和其它应润滑部位是否加油。2. 灰盘旋转正常；转动方向是否正确。3. 风机启动、停止正常；转向是否正确。4. 自动上煤系统：料斗加
15、料、上升、落料、下降正常。5. 检查各部位螺栓是否拧紧，系统无泄漏。6. 检查钟罩行程、密封是否合格。7. 检查各阀门开关灵活、无故障。B、各仪表显示正常。反映灵敏、准确。C、各水圭寸水位正常；水套注满水，水位计显示清晰、进出水时液位显示正常。 D蒸汽系统循环正常。1. 自动泄压装置正常无堵塞。2. 蒸汽管路畅通，打开蒸汽放散阀。E、铺炉用粒度为3070毫米的炉渣铺炉至炉渣高出炉篦100mm左右，并摊平。（二）、点火1点火：加入木柴，木柴量以确保引燃煤层为准。木柴应均匀分布于整个 炉膛，点燃木柴并使其全部燃旺，点火时应打开放散阀，放下钟罩、并用上料小 车顶开上煤仓盖。2待木柴燃旺后，可少量加煤燃烧，启动一次风机，以小量风助燃，如有 局部未燃烧时，关小风量或停风，并用探扦适当拨动，使全炉膛均匀着火，如果 还不能均匀着火，应重新点燃。停风观察炉膛是否均匀着火，如着火情况良好， 点火过程即完成。3. 逐步加煤待煤层达到一定高度时即可正常产生煤气。4待煤气产生正常后，转入供气程序。（三）、供气1、加热炉点火前必须先打开喷嘴上的二次风阀，将加热炉炉膛吹扫，清 除加热炉和烟道中可能残存的煤气。2、关小二次风阀3、点火棒放在喷咀处，慢慢打开煤气阀，即可点燃煤气。注意一定要火 等煤气，切忌炉聚集
