两段煤气发生炉在竖罐炼锌中的应用

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1、两段煤气发生炉在竖罐炼锌中的应用柳州锌品有限责任有限公司：杨友平[摘要]介绍了两段煤气发生炉在国内竖罐炼锌行业的应用，两段炉与单段炉相比所具有的优点和两段炉的性能、构造、工艺流程及运行经验。[关键词]干馏煤气炉竖罐炼锌气化1.概述两段煤气发生炉技术是国外在六七十年代首先开发研究并投入生产使用的先进节能技术。国内于八十年代首先在建材行业花巨资引进该技术，经过一段时间的调试运行和消化研究，成功地开发了国产化的两段煤气发生炉，并经国家有关部门以新技术节能在全国范围内推广,目前已在冶金、机械、建材、化工等行业成功使用。重有色金属提取冶炼大量需要煤气燃烧产生热能以达到冶炼

2、还原所需的化学反应温度要求，特别是作为锌冶炼主要方法之一的竖罐炼锌中的团矿干燥热风炉、焦结炉、竖罐蒸馏炉和粗锌提纯精馏炉等炉体需要大量的煤气。过去国内的竖罐炼锌系统除少数曾用过重油燃烧供热外，都无一例外地使用固定床煤气发生炉煤气，在较长时间里都采用普通单段煤气炉生产煤气。九十年代初，鞍山焦耐院和葫芦岛锌厂共同在原AD-13型煤气发生炉的基础上改进制成的φ3M两段煤气发生炉取得成功！至今已推广到多数的竖罐炼锌系统中，完全取代了单段煤气发生炉。两段煤气发生炉由于在单段煤气发生炉上增加了另一段干馏段(如图一)，使得入炉燃煤自上而下经过干馏段和气化段，在干馏段内先完成煤

3、的干燥和干馏等过程，产出上煤气，形成半焦落入气化段，股入混有饱和水蒸气的空气（饱和度为50--65℃），在550℃--750℃条件进行气化和燃烧产生下煤气，上下煤气的比例可以通过下煤气出口挡板开启度大小来调节。较单段煤气炉相比，两段煤气发生炉具有以下优点：1.1由于增加了干馏段，回收煤的挥发份形成上煤气，煤气产量可大幅增加。某厂在年产1.25万吨竖罐系统上只开一台φ3.0M两段煤气发生炉就可满足全系统的一台热风炉、一台焦结炉（5m3）、五台2768型竖罐蒸馏炉和三台1260毫米锌精馏炉同时用气，煤气产量接近10000Nm3/h。1.2增加了高度达四米的干馏段，煤

4、层高、容量大、燃煤在炉内停留时间加长、气化反应彻底、气化率高达75%以上，煤气热值明显增加（见表一）。1.3两段炉污染少。由于煤气分上、下两段产出，可根据需要分开单独或混合使用。上煤气温度较低但含挥发份较多，大部分焦油成分在上煤气系统图一：两段煤气炉设备外型图-７-冷凝沉积而进一步净化回收，下煤气基本不含焦油，除含较多夹带煤粉成分外（可通过旋风收尘器处理），煤气比较洁净，较单段炉相比对环境污染相对较少。上下煤气混合后可不经净化直接以粗热煤气形式输送到竖罐蒸馏炉、焦结炉、热风炉或精馏炉使用，可直接利用煤气中高达300-400℃的显热能量；如采用双竖管洗涤→电捕器（

5、捕集焦油和细小灰尘）→空塔脱水→加压机加压→煤气储藏（或直接用户）的净化工艺流程，则所产出的煤气比较干净，利于远距离输送和对煤气质量要求较高的用户，所产生的有机废水可采用沉淀、过滤或浓缩焚烧处理，对环境所造成的污染较少。表一：两段煤气发生炉煤气成份成份COH2CO2CnHmO2CH4N2Q低(kJ/m3)上煤气下煤气混合煤气28.430.229.619.18.210.63.83.03.60.60.40.60.20.40.42.40.82.045.549.649.07218426564882.工艺流程2.1工艺流程简介（图二）燃料烟块煤，经破碎筛分到粒度为15~6

6、0mm，运到中转煤仓，由桥式抓斗吊吊到运输皮带的煤斗上，经两级皮带机（中间有条筛过滤下粒度小于15mm的粉煤），运送图二：竖罐炼锌行业两段煤气炉工艺流程到高度22m的煤气炉顶部的贮煤斗中，再经过辊式加煤机和旋转布煤器均匀加入炉内。随着干馏和气化过程进行，块煤缓慢下移，经过3~4小时的低温干馏过程后进入下方的气化段。经鼓风机输送的空气混入饱和蒸汽后经进风管并铸钢风帽均分散到炉下部。在气化段中，在550~750℃-７-的温度范围内，块煤发生不完全燃烧反应，生成CO气体。所产生的气体大部分从下部周边气孔通道和中间十字隔墙孔汇集于下煤气出口，经过旋涡除尘器后形成下煤气；

7、另一部分气体向上经过干馏层，把位于干馏层中的块煤中的挥发物经低温加热分解挥发了热值较高的煤气和轻质焦油，从炉内的上部出口引出，经隔离水封后形成上煤气。上下煤气的比例可通过下煤气旋涡除尘器上部的蝶阀的开启度调节来控制。3.设备的构造及性能3.1炉体两段煤气发生炉由加煤系统、干馏段、气化段、出灰系统、水套及蒸汽系统和煤气净化系统等附属装置组成。3.1.1加煤系统两段炉的加煤系统采用原单段中通用辊格式加煤机，由电机、棘瓜传动、减速器驱动，其进炉处位于炉顶正中央，设有400mm水柱水封防止漏气。块煤入炉后经旋转布料器，均加入炉内，炉顶盖有四个气封探钎孔，可作探测炉内料面

8、高度和插钎处理用。3.1