煤气发生炉原理及资料

《煤气发生炉原理及资料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《煤气发生炉原理及资料（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、煤气发生炉原理及环保情兄煤气发生炉工作原理及环保情况郑州中远热能技术有限公司一、 煤气发生炉的发展概况煤气化技术应用至今已有百余年历史，传统的 煤炭气化炉设备庞大、结构复杂。主要用于大规模的生产。把煤气化 后，经过洗涤、降温、脱硫、加压存储，然后并网使用。由于这些中 间环节，使得煤炭气化的成本大大增加，其价格及天然气价格相当。 因此，尽管有已有百余年的应用，但没有什么突破性的进展，煤炭气 化技术在工业上一直没有大规模的应用。由于世界范围内的能源危机 的加重及世界各国强制性对环境保护政策的大力推行，使得人们特别 是能耗大户急于寻求更为廉价且较为干净的能源来取代石油、天然气 及电能。于是煤炭的干净

2、化使用特别是煤炭气化的研究又提到议事日 程上来，为了满足现在工业用户的要求，近年来，煤气化炉向小型化、 简单化、生产低成本方向发展，取消了除尘、降温、脱硫、洗涤、加 压储存等中间环节，煤炭气化向现场生产现场使用方向发展，从而最 大限度的降低能耗及其操作环节。这样不仅能够满足广大工业用户的 使用要求，也达到了国家环保要求。小型煤气炉在工业加热方面得到 了全面的使用，其节能环保效果及加热性能得到了广大工业用户的肯 定。二、煤气发生炉的造气原理煤的气化是一个在高温条件下借气化剂的化学作用将固体碳转化 为可燃气体的热化学过程。根据煤气发生炉内所进行的气化过程特 点，可将煤层自上而下地分为干燥带、干馏带

3、、还原带、氧化带和灰 层。在干燥和干馏带中，煤受到高温炉气的加热而放出水分和挥发分， 剩下的焦碳在还原带和氧化带中进行气化反应。(1) 氧化层：碳被气化剂中的氧氧化成二氧化碳和一氧化碳，并 放出大量的热量。煤气的热化学反应所需的热量靠此来维持。氧化层 温度一般维持在11001250笆，这决定于原料煤灰熔点的高低。(1) C + O2 = CO2 + 408861 KJ(2) 2C + O2 = 2CO2 + 246447 KJ(3) 2CO + O2 = 2CO2 + 571275 KJ(2) 还原层：还原层是生成主要可燃气体的区域，二氧化碳及灼 热碳起作用，进行吸热化学反应，生产可燃的一氧化

4、碳；水蒸气及灼 热碳进行吸热化学反应，生成可燃的一氧化碳和氢气，同时吸收大量 的热。(4) CO2 + C = 2CO-162414 KJ(5) C + H2O = CO + H2-118828 KJ(6) C + 2H2O = CO2 + 2H2-75240 KJ(7) CO + H2O = CO2 + H2-43587 KJ(3) 灰渣层一气化后炉渣所形成的灰层，它能预热和均匀分布 自炉底进入的气化剂，并起着保护炉条和灰盘的作用。燃料层里不煤气发生炉原理及资料同区层的高度，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。（4）干

5、馏层 通过气化层上升的煤气流进入干馏层。干馏层是 带干馏段煤气炉极具特色的反应区段。进入干馏层内的载热气体，温 度约在700 r以下。在此区段基本上不再产生上述的小分子间的气化 反应，而是进行煤的低温干馏，生成热值较高的干馏煤气（气体组成 有H2、CH4、C2H6、组分和气态焦油成分）、低温干馏焦油和半 焦（半焦中的挥发份约为710%），干馏煤气和雾状焦油同气化段 产生的贫煤气一起从煤气炉的顶部出口引出。生成的半焦下移到气化 段后进行还原及氧化反应。三、煤气发生炉环保的原因1、粉尘煤气发生炉是将煤转化为煤气的设备，理论上讲：发生炉煤气的 组成 CO、H2、CH4、CmHn 占 51%, N2、

6、CO2 等占 49%。 燃烧后废气无烟无毒，对大气无任何污染。但现阶段煤气发生炉产生 的煤气没有进行处理而直接燃烧，其中烟气中灰粉为20毫克/立方左 右，（国家标准规定窑炉排放不大于100毫克/立方）。从粉尘上讲， 我公司生产的煤气发生炉完全满足国家标准。2、二氧化硫煤气发生炉原理及资料煤气发生炉及直接燃煤相比，二氧化硫下降50%。原因是硫是以 硫铁矿的形式伴生在煤中，煤气发生炉的炉内温度控制在1300笆以 内，而硫铁矿分解温度在1300C以上，因此，一部分硫没有被分解 而被留在煤渣中。只要选择含硫量低的煤，二氧化硫不会超标。3、煤焦油煤焦油在无烟煤中较少，烟煤中较多，一般随煤气燃烧。部分没

7、有燃烧的沉淀成为固体，不会造成污染。四、我公司开创了煤气发生炉小型化的先河，小型化之后煤气发 生炉得到了广泛的应用，使煤气发生炉及各种工业加热炉一对一的应 用。并在国内首家采用计算机对两炉进行控制（见中的介绍）。煤气 发生炉的应用情况。煤制气过程中产生的污染物：煤制气分为焦炉煤气、高炉煤气和发生炉煤气（水煤气）三种。煤气制备过程中，会产生一氧化碳、硫化氢、酚类和氰化物等有毒有 害气体。煤气冷却时产生的废水统称为“酚水气酚水的主要污染物 为酚和氰化物，浓度较高，有一定的毒性。制气过程中馏去的煤焦油 是一种致癌物质，属危险废物。硫化氢、酚类和焦油的挥发成分带有 强烈的臭味，产生恶臭。加热炉和热处理

8、炉均采用煤气发生炉水煤气为燃料，煤气发生炉 产生的煤气通过碱液水封除尘、脱硫后得到的干净煤气送往各工序使 用，此时的煤气属较清洁能源，无需再进行废气治理，具有节约能源、 环境污染小、燃烧效率高等优点。燃烧尾气通过60m高烟囱排放, 能达到工业炉窑大气污染物排放标准(GB9078-1996)中表2 和表4中二级标准SO2浓度为850mg/m3,烟尘浓度为200mg/m3 的要求。由于煤焦油成分比较复杂，因此查找了很多资料来确定其燃烧过 程产生污染物。但仅查到下列几种：多环芳烃-包括芴、蒽、萤蒽、 苯并蒽、苯并芘、烟雾、炭黑、二氧化硫、三氧化硫等。偶个人感觉 这些好像还不完全建议慎重使用，煤焦油燃

9、烧产生的污染物“十毒俱全”，有蒽、 萘、酚、苯并芘等多种有毒有害物质。煤气发生炉工作原理作者：套盹 女章来源:网上收集点击数：1358 更新时词:200T-1-Lt文章收乱煤气发生炉工作原理是以螺为原料生产煤气，供燃气设备使用的展置-固体原料煤从炉顶部加入，随螺点 进入的气化剂C空气.蒸汽）逆流相遇的同时，登炉底燃料层高温气体加热，发生物理、化学反应产生粗f 除尘后可直接供飕烧设备使用-这样在煤气发生炉中形成了几个区域,一般我们称为,层”-按照媒气发生炉内气化过程进行的程序，亩以将发生炉内部分为六层1）灰渣层；/）氧化层（又称火层）；3）还原层；4 ）干愤层；5 ）干燥层；日1空层；其中氧化层

10、和还原层: 又统称为燃料推岳层-（1）灰渣房:煤壤烧后产生荻遣,形成荻渣层,它在发生炉的最下部霜盖在炉篦子之上。其主要作用为:寿杲护炉姓和风帽使它们不被氧化层的高温跷坏；b预热气化剂，气化剂从炉底进入后首先经过灰渣层进行热交镇，使灰食层温度降低气化剂温度升高口 口灰渣层还起了布风作用使进入的气化剂在炉膛肉尽量均匀分布口（2 ）氧,化信:也称为燃烧葛I火层】-从灰渣中升上来的气化剂中的氧与碳发生剧烈的墩烧而生成二氧化碳，并放出大量E 域之一，其主要反应是：C+02-5-C02氧化层的高度一嵌为所有燃料块度的37倍一嵌为雹口亳米。气化层的温度一艘要小于煤的灰峪点.（3）还原层:在氧化层的上面是还原

11、层。赤热的碳具有很强的夺取氧化物中的氧而与之化台的本领所以在还原层中，二营 碳和氧气口这一层也因此而碍名，称为还原层，其主要反应为：CO+C-*2COlEMCf H2+tTi2H20+C-C02+ZH2（4 ）干邃层:就是把媒中的挥岌份,蕉油等物质轻过加热后所产生的吊血化合物分离出来然后再进入.还原进行化学反应耳 （5 ）千燥层:干蝶层位于干而房上面也即是燃料的面层，主要是把煤中的水发蒸发即可6）空层；空层即燃料层上部，炉体内的自由区其主要作用是汇集煤气。然后出去2C0-5-CCI2+C以及 ZH2 口+匚 Lit匚口 S+H2从上面六层简单叙述，我们可以看出煤气发生炉内进行的气化过程是比较复

12、杂的既有气化反应，也有干谐6 / 17煤气发生炉原理及资料一、煤气发生炉工作原理及产品特点：1. 工作原理煤气发生炉是以煤为原料生产煤气，供燃气设备使用的装置。固体 原料煤从炉顶部加入，随煤气炉的运行向下移动，在及从炉底进入的 气化剂（空气、蒸汽）逆流相遇的同时，受炉底燃料层高温气体加热， 发生物理、化学反应，产生粗煤气。此粗煤气（即热煤气）经粗除尘 后可直接供燃烧设备使用。2. 产品特点1）以劣代优我国是煤炭大国，但优质燃料构成有限，大部分是劣质煤和二类烟 煤。使用廉价褐煤和二类烟煤制气，在适用原料煤品种方面是一重大 突破。我公司研制开发的MQL-ffl型煤气发生炉系列产品，可以大幅 度降底

13、煤气成本，使用前景广阔。2）节约能源各种工业窑炉，锅炉采用本技术、设备后，可提高热效率20-40%, 燃料成本降低30-70%,炉渣含碳量在3%以下，及国家标准（12%） 相比，降低9个百分点，节能效果十分显著。3) 环境指标达到一类标准在不另外设置除尘、脱硫装置的情况下，粉尘排放浓度V 100mg/Nm3,林格曼黑度1级，二氧化硫排放浓度200mg/Nm3。4) 安全文明生产采用低温常压水封煤气(出口煤气压力400Pa)安全可靠，改善 操作环境，减轻工人劳动强度。二、主要技术指标1. 煤质应用要求煤炭低位发热量Q10mJ (2400kcal/kg)，褐煤或烟煤； 水份25%;挥发份35-50

14、%;灰分25-35%;灰熔点21250C;煤炭粒度：13-25, 25-50, 50-70mm;煤粉含量10%。2. 煤气热值煤气发热量 5.23-5.65MJ/Nm3 (1250-1350kcal/Nm3)。3. MQL-III型煤气发生炉规格指标：规格炉膛截面积气化强度装机容量产气量煤气供 热量m2kg/m hkwNm3/h104kj /h0.7852505.040055X1.0m2704.181.322505.064090X1.3m2704.181.772508.0880120X1.5m2704.182.27250101140160X1.7m2704.183.14250121560220

15、X2.0m2704.184.00250132000280X2.26m2704.185.31250152800390X2.6m2704.186.1525018.53050410X2.8m2704.187.07250203520480X3.0m2704.18二、应用范围煤气作为洁净燃料，可广泛应用于：1、生活供暖；2、商用供热如洗浴等需要蒸汽加热的场合；3、工业窑炉如金属热处理炉、有色金属熔炼炉、锻造加热炉、 回转窑、隧道窑以及非金属材料烧结窑、干燥脱水等加热设备。三、应用实例1、某合资饭店该饭店设有桑拿、餐饮和宾馆部，一年四季需用热水。原来使用 两台油炉（一台备用），日耗柴油2吨，以油价3000元/吨计，每 年直接