水煤气发生炉的优质高产工艺初探.pdf

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1、水煤气发生炉的优质高产工艺初探李保(苏州燃气集团有限责任公司，江苏苏州215000)摘要：按照水煤气的生产顺序，依次分析水煤气生产原理，煤的主要成分指标对水煤气生产过程及质量的影响，生产水煤气所需达到的工业设备、环境等指标以及设备检查修复保养的具体注意事项供同行查阅、商讨、交流，以保障水煤气发生炉的优质高产工艺的完善进行。关键词：优质高产工艺；发生炉；水煤气蒸汽与灼热的焦炭或者无烟煤接触在特定气化条件下反应吸热，得到按一定范围内比例的氢气、一氧化碳、甲烷、二氧化碳、氮气等气体混合而成的混合物，俗称水煤气。在工业生产

2、中有重要的作用：燃料，还是氢气、合成氨、有机合成、合成石油等工艺的原料。1水煤气生产原理间歇式固定床生产技术是在工业上生产水煤气的常用技术，在整个工业过程中进行的有效反应均为吸热反应，在过程中必须不问断的向气化炉中供热。所以，整个过程可分为两个阶段：①吹风阶段，向气化炉中鼓入空气，与部分燃料煤发生燃烧反应，反应放出大量热储存在原料层中，使温度升高，为进一步的反应提供反应条件，同时反应生成的以二氧化碳为主要成分的高温吹气风经过必要的净化、冷却回收余热经烟囱排放到空气中；②制气阶段，将大量蒸汽鼓入高温红热的原料层，借助

3、其中储存的热量使反应进行下去，得到以氢气和一氧化碳为主要成分的水煤气，高温水煤气经余热回收后导入气柜储存起来。经受吸热反应后的原料层和储热室的湿度不足以继续支持反应的进行，便进入下一轮的鼓入空气以升温气化炉，为下一轮的反应做准备。如此间歇、循环的进行下去，生产水煤气。2煤的主要成分指标对水煤气生产过程及质量的影响2．1水分固体燃料中的水分(化合水、游离水、吸附水)过高的不良影响：煤的表面由于水分潮湿导致表面黏附一层煤粉而无法清筛干净，受热不均、反应不彻底；掉落的煤粉堆积堵塞筛网；水分蒸发吸热带走不少热量，而未使全部

4、热量用于有效反应过程，造成能源浪费；因反应为可逆反应，蒸汽分解率下降就导致气体不纯、量少，造成燃料层温度下降，很有可能进一步恶化水煤气炉内反应的正常进行，故要求入炉煤水分含量越低越好。2．2挥发分煤在一定温度条件下进行于馏析出的气体、焦油等可挥发的部分物质被称为煤的挥发分。若入炉煤挥发分较高，在气化反应中得到的焦油类成分明显增加，容易造成阀门堵塞，关不死阀门，易产生事故，并且吹风气中带走大量可燃组分，降低水煤气热值，因而水煤气生产宜选用挥发分较低的煤。2．3灰分经过反应后所得无用的煤的灰分一般含有二氧化硅、氧化铁、

5、氧化钙等无机物，这些灰分的含量越高标志着煤质越差，有效碳成分越少，并且会影响反应物间的接触反应，造成反应不完全，也会加重炉篦灰犁的磨损。影响机械寿命。2．4硫分在煤干馏的过程中，其中含有的少量硫会进行部分反应转化成硫化氢等有毒腐蚀性化合物进入输气管道中，很有可能加速设备、管道的腐蚀速度，作为原料可导致生物催化剂中毒失去活性，最终反应无法正常进行，生产中断。2．5灰熔点煤的灰熔点高低对气化炉内反应情况也有重要的影响。从煤气化来讲炉温越高越好，若灰熔点太低的话，就限制了炉内温度不能太高，炉内温度过高会直接结疤导致炉床受

6、损，阻力不均，炉况恶化甚至无法继续生产；炉内温度不高则反应无法顺利连贯的进行。2．6化学活性对于同一种燃料来说，适当提高气化反应的温度可以使燃料自身化学活性更强，更能够得到优质高产煤气，对于其他指标都相当的两种煤，化活性好的煤更符合水煤气生产的要求。2_7机械强度、热稳定机械强度、热稳定的煤在运输或入炉过程中易破碎，增加吹风阻力和气体带出物。造成炉内布风不均，煤层容易被吹翻或局部结疤，导致气化能力大幅度降低。3生产水煤气所需达到的工业设备、环境等指标3．1合理、有效的循环时间严格、谨慎、合理、实际的把控循环时间的长

7、短，根据原材料的活性强弱以及具体性质特征，贴合实际。四个基本原则如下：①提高蒸汽分解率，减少热量流失；②确保生产过程的安全性和程序的有序性，实现持续稳定长久的反应状态；⑧既要保障煤的利用率，又要保障气化程度高；④固定气化反应层具体位置，尽量减小反应过程中温度的波动变化。3．2确定，合适的温度气化层温度选择标准需涉及考虑到以下几个方面：炉篦温度变化控制在250—300℃之间，既有利于提高制气效率又可以节省能源消耗。气化层的温度最忌凭感觉控制，应根据炉上吹、炉下吹以及探火测温最终推测所需控制温度，并准确控制。3．3入炉

8、蒸汽压力可适当加大气化炉中蒸汽压力，提高产量质量。3．4碳层高度碳层高度可高可低，但一定要合理稳定。碳层的平均阻力是相同不变的，不同的设备所能承受的碳层高度有一定差异。良好稳定的控制好碳层高度可使反应进行的事半功倍，既能较少热量流失，节约能源，又能提高产出气体的整体质量。4设备检查修复保养的具体注意事项4．1合理安排设备检修设备状态良好，检修合格是实现安全可