饱和温度的调整与控制

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1、内容摘要某氧化铝厂厂煤气站在95年以前所生产的煤气质量较差，95年平均煤气热值为5.11MJ/nr3,造成煤气用户---氧化铝闪速焙烧炉产能较低。我们经过分析、研宄、查找生产工艺流程中的各个环节，发现发生炉的饱和温度控制偏高，特别是在夏季高达70°C，其主要原因是发生炉水夹套内的软化水温度较高，达75°C左右，乂无其它行之有效的措施降低。经过可行性论证后，决定建造一座凉水塔，用于冷却软化水。经过反复探索、实践，得出如下结论：当发生炉夹套上软化水温度控制在38--46°C之间时，相对应的饱和温度被控制在55--60°C之间，此时生产出的煤气热值在5.6--5.8MJ

2、/n?之间，炉况达到最佳状态。经过近几年的生产实践证明是可行的，并且具有推广使用价值。关键词：软化水温度，饱和温度，炉况，煤气热值。1、状况的介绍与分析我们单位现有TG-3MI型煤气发生炉8台，正常情况下4台生产。该炉的水夹套厚度为100mm，其间加满了软化水，用于吸收炉体散发的热能。软化水被加热后，产生水蒸汽，该水蒸汽作为发生炉生产的气化剂成分之一。生产过程中的助燃剂-----空气先经过炉体顶端（水盘）后，吸收了热软化水和水蒸汽的显热，温度升高。被预热的空气和自产的水蒸汽进行充分的混合，再进入发生炉内，和正在燃烧的碳进行反应，生成煤气。95年生产过程中，发生炉运

3、行状况比较正常，很少发生冒火、结炼等不正常现象。总结经验之后，发现有如下特点：首先是氧化层温度偏低，用018mm的探火钎，探火1分30秒--2分，探火钎氧化层段呈暗红色；其次是气化率较低，平均气化率为2.78km3/t,与设计要求3.00km3/t相差0.22km3/t。95年度生产情况汇总季节软化水温度和度饱温煤气质QCO9o2COH9ch4n2°C°CKJ/m3V%V%V%V%V%V%冬季45-5558-635.346.30.223.614.02.453.5春秋季55-6560-655.206.50.222.014.62.454.3S季65-7565-705.

4、137.00.221.015.42.354.1不难看出：在生产过程中，对煤气质量起主要作用的操作条件…饱和温度控制得偏高（原设计要求控制在55--60°C），特别是随着气温的变化饱和温度变化较大。尤其是在炎热的夏季，饱和温度高达70°C,所生产煤气成分中一氧化碳含量较低，氯气含量较高，说明发生炉处于接近冷运行状况。饱和温度控制得较高的主要原因是炉夹套内软化水温度较高，达75°C左右，自产蒸汽量较大所至。那么大气温度的变化是如何影响煤气质量呢?当大气温度较低时，发生炉夹套的上（回）软化水管壁温度也较低，吸收上（回）软化水的显热就较多，管壁向大气散发热量的速度也就较快

5、，同时散发的热量也就较多，同样道理，软化水在水箱存放时散发的热量也就较多，使软化水温度的降辐较大，软化水温度就较低。在发生炉内壁散发同样热量的情况下，较低温度的软化水自产水蒸汽就较少，少量的水蒸汽进入发生炉内，分解还原吋吸收的热量较少，使炉内氧化层保持比较高的合理的温度，碳被燃烧得比较充分，水蒸汽和二氧化碳还原得也比较充分，一氧化碳含量增多，煤气质量较好。当大气温度较高吋，发生炉夹套的上（回）软化水管壁温度也较高，吸收上（回）软化水的显热就较少，管壁向大气中散发热量的速度就较慢，散发的热量较少，同样道理，软化水在水箱存放时散发的热量也就较少，使软化水温度的降幅较小

6、，软化水温度就较高。在发生炉内壁散发同样热量的情况下，较高温度的软化水自产水蒸汽较多，过量的水蒸汽进入发生炉内，分解还原吋吸收的热量较多，使炉内氧化层的温度保持较低，碳被燃烧得不充分，水蒸汽和二氧化碳还原得也就不彻底，造成煤气中一氧化碳含量减少，煤气质量较差。由此看来，通过控制软化水自产蒸汽量的大小就能够控制煤气质量。2、确定方案的依据如何提高煤气质量，是从事煤气行业工作者反复研宄、实践、总结、提高的重要课题，总结前几年生产经验，针对我厂炉型、结构、性能和特点，认为将炉夹套内软化水自产水蒸汽量减少到何种程度即当吋发生炉的运行状况处于最佳状态，生产的煤气质量S好,是

7、我们要解决的中心问题。根据煤碳气化理论：在发生炉内，煤中的碳原子首先和氧气发生不完全氧化反应，同吋，放出大量的热能，即c+o2->co+q^，当温度升高后，煤中的碳原子再和氧气发生完全氧化反应，同吋也放出大量的热能,即c+o2->co2+q2^当氧化层温度升到iio(rc以上吋，二氧化碳和碳原子发生反应，生成一氧化碳，同吋吸收碳原子和氧气反应放出的热能，即CO2+C—CO-Qi#，此吋向发生炉内加入适量的水蒸汽，水蒸汽和碳原子也发生反应生成一氧化碳和氢气，同吋也吸收碳原子和氧气反应放出的热能，即h2o+c->co+h2-q2当发生炉内的碳原子氧化反应放出的热能和水

8、蒸汽、二氧