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煤气发生炉的(煤气发生炉结构)

来源:www.xrdq.net   时间:2023-02-01 03:15   点击:217  编辑:admin   手机版

1. 煤气发生炉结构

网上资料,供参考。 煤气发生炉设备构造及原理: 合格原料煤由电动葫芦提升至主厂房储煤仓,再经双滚筒液压加煤机加入炉内,煤受到来自气化段煤气的加热干馏,干馏后半焦状态下的煤炭在气化段与气化剂(空气、蒸气)发生反应,气化段生成的煤气分为两部分,一部分从两段炉下段煤气出口经旋风除尘器出炉,另一部分向上经中心管与干馏煤气混合从上段煤气出口出炉。下段出口煤气经旋风除尘器降温除尘后进入强制风冷器,继续除尘降温,然后进入间冷器进一步降温。上段出口煤气进入电捕焦油器除焦后,直接进入间冷器,与下段煤气混合,在混合中完成降温,混合后煤气进入电捕轻油器,捕除轻油,煤气经加压风机加压后送往水雾捕滴器脱水送往用户。  两段式煤气发生炉自上而下由干馏段和气化段组成,首先煤从炉顶煤仓经两组下煤阀进入炉体,煤在干馏段经过充分的干燥和长时间的低温干馏,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,经过炉内还原层,氧化层而形成灰渣,由炉栅驱动从灰盆自动排出。煤在低温干馏的过程中,以挥发份析出为主生成的煤气称为干馏煤气,组成两段炉的顶部煤气,约占总煤气量的40%,其热值较高(6700KJ/nm3) 温度较低(120℃左右),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还原、氧化等一系列化学反应生成的煤气,称为气化煤气。组成两段炉的底部煤气,约占总煤气量的60%,其热值相对较低(6 4 00KJ/nm3),温度较高(450℃左右),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,因此生成的气化煤气不含焦油,又因距炉栅灰层较近,所以含有少量飞灰。底部煤气就可经旋风除尘器及风冷器等设备来处理,这样对于使用冷净化煤气的用户,便可不采用水洗法就能使用上冷净化煤气,从而避免了大量酚水无法处理的缺陷。  两段式煤气发生炉有上下两个煤气出口,可输出不同热值的煤气,其气化效率和综合热效率均比单段炉高,煤炭经过炉内上段彻底干馏,下段煤气基本不含焦油,上段煤气含有少量轻质焦油,不易堵塞管道,两段炉煤气热值高而且稳定,操作弹性大,自动化程度高,劳动强度低。两段炉煤气站不污染环境,节水显著,占地面积小,长期运行成本低。该炉型中炉篦转动及加煤部分可根据用户不同要求采用机械或液压,炉篦为耐热铸铁,其透气性效果较佳,适用烟煤气化工艺;  两段式煤气发生炉常用规格有:2.0M,2.6M,3.0M,3.2M,3.4M,3.6M,  (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。(炉型的不同耐火通道也相应增加)  (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,形成内、外两层环形圈辐射热源。  b、与周边36个耐火通道共同组成膛断面燃烧平衡系统,避免了国内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)采用高灰盆水封,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

2. 煤气发生炉的构造

加热炉的结构:

  1、辐射室

  它是加热炉进行热交换的主要场所,其热负荷约占全炉的70%-80%。烃类蒸汽转化炉、乙烯裂解炉的反应和裂解过程全部由辐射室来完成。辐射室内的炉管,通过火焰或高温烟气进行传热,以辐射热为主,故称之为辐射管。它直接受火焰辐射冲刷,温度高,其材料要具有足够的高温强度和高温化学稳定性。

  2、对流室

  对流室是靠辐射室排出的高温烟气进行对流传热来加热物料。烟气以较高的速度冲刷炉管管壁,进行有效的对流传热,其热负荷约占全炉的20%-30%。对流室一般布置在辐射室之上,有的单独放在地面。为了提高传热效果,炉管多采用钉头管或翅片管。

  3、余热回收系统

  余热回收系统是用以回收加热炉的排烟余热的。回收方法有两类:一类是靠预热燃烧空气来回收,使回收的热量再次返回炉中;另一类是采用另外的回收系统回收热量。前者称为空气预热方式,后者通常用水回收称为废热锅炉方式。

  4、燃烧器

  燃烧器的作用是完成燃料的燃烧,为热交换提供热量。燃烧器由燃料喷嘴、配风器、燃烧道三部分组成。燃烧器按所用燃料的不同可分为燃油燃烧器、燃气燃烧器和油-气联合燃烧器。燃烧器性能的好坏,直接影响燃烧质量及炉子的热效率。

  5、通风系统

  通风系统的作用是把燃烧用空气导入燃烧器,将废烟气引出炉子。它分为自然通风和强制通风两种方式。前者依靠烟囱本身的抽力,后者加热炉的工作原理:

  1、首先利用燃料在炉膛内燃烧时产生的高温火焰与烟气作为热源,来加热炉管中流动的介质,使其达到规定的工艺温度。

  2、然后燃料从燃烧器喷出燃烧,产生高温火焰和高温烟气,高温火焰通过辐射将热量传给辐射室内的炉管,进而传给炉管内的介质。

  3、最后高温烟气由于烟囱的抽力或引风机的作用向上进入加热炉的对流室,通过对流的方式将热量传给对流室内的炉管,进而传给炉管内的介质。

3. 发生炉煤气的工艺

发生炉煤气站按其所采用燃料与净化方法之不同,习惯上分二种:即热煤气站和冷煤气站。而煤种又有无烟煤(包括焦炭)和烟煤二大类。所以严格讲应分成四种情况即:

无烟煤:热煤气站、冷煤气站

烟煤:热煤气站、冷煤气站

但不论烟煤还是无烟煤,它们热煤气站的流程几乎一样。所以,为了方便叙述,分三种情况介绍。

1、热煤气站;2、无烟煤冷煤气站;3、烟煤冷煤气站。

热煤气站的一般工艺流程如下:

煤气发生炉→旋风除尘器→盘阀(或水封)→热煤气管道→用户加热炉.

这类煤气站一般均设立在加热炉附近,通常其间距不超过60米。它的特点是煤气由发生炉出来后,只经过粗除尘而不清洗就将高温的煤气直接送往用户。

它的优点为:

1) 系统简单、投资少,仅为相同规模冷煤气站的60%左右。

2) 可以充分地利用目前的显热河焦油的热量。从发生炉出来煤气温度高达450-550℃,这样的高温对加热炉很有好处,另外焦油蒸汽能直接随热煤气送往加热炉燃烧,能显著增加煤气的总热值。烟煤热煤气的热值约比冷煤气高15%左右。

3) 设备简单、操作方便。热煤气站一般只使用旋风除尘器粗除尘,不需要净化煤气的洗涤设备,如竖管洗涤塔,电除焦油器等,也不需要煤气加压设备,使管理比较简便。

4) 污染轻。由于煤气不需要洗涤,所以就不存在洗涤煤气所产生的含酚污水,因而可不必进行水处理,对环境危害小。

5) 生产成本低,人员少。

它的缺点为:

1) 输送距离短。由于热煤气中含有大量的灰尘和焦油,易于堵塞管道,因此输送距离受到限制,不能供应分散的用户。

2) 热煤气管道粗大笨重。热煤气管道由于要以很小的压力损失来输送,又要保证焦油在输送中不冷凝和焦油灰尘部分堵塞时能继续工作,一般将热煤气管道建的很粗大,并内衬耐火材料,这样除造价略高外,还显得粗大笨重。

3) 难于调节。由于热煤气中含有大量焦油和灰尘,又是高温,所以在加热炉生产控制中难以使用一般的调节设备,如:阀门等。

4) 对气化燃料有一定要求,一般要求使用水分低燃烧,煤的水分应小于15%,水分在输送过程中易冷凝并降低了煤气热值。

5) 供给煤气压力较低。由于温度高,带灰、带焦油,无法加压输送。一般炉出压力80-100毫米水柱,而至加热炉炉前仅15-20毫米水柱,必须采用机械送风的低压煤气烧嘴。

无烟煤冷煤气的优缺点:

气化无烟煤或焦炭的冷煤气站常见流程如下:煤气发生炉→竖管→洗涤塔→排送机→用户,这一类煤气站气化含焦油甚少的无烟煤和焦炭煤气从发生炉出来后,通过竖管初冷及除尘,其温度由500℃左右将至100℃再进入洗涤塔终冷及除尘,煤气最终温度为35-50℃左右,然后用煤气排送机升压通过厂区管网送往各用户。

近年来,国内使用某些无烟煤,煤气站发现派送机堵塞严重,煤气中焦油含量较多,打算采用水冲洗的除尘电滤器,将流程变为:煤气发生炉—竖管—洗涤塔—水洗电滤器—排送机—用户。采用除尘电滤器每4-8小时要定期用水冲洗,一般冲洗时间为20分钟,它的除尘效率在良好。平时排送机可连续运行2-3月,根据情况定期清理,但如不用水洗电滤器,排送机仅能运行10天或15天。

无烟煤冷煤气站的优点。

1) 可以集中生产煤气分散供应。由于煤气经过洗涤,在煤气中焦油和灰尘的含量较少,可以加压至所需压力,输送到较远的用户。

2) 便于控制调节。由于煤气比较干净,可以采用自动调节设备及计量装置,控制方便。

3) 煤气洗涤水中含酚量低,污染比烟煤冷煤气站轻,处理方便些。

4) 无焦油,站区环境比烟煤冷煤气站好。

缺点:

1) 煤气热值较低,一般仅1250-1300大卡/米3,对某些炉温要求高的用户不适应。

2) 与热煤气相比系统比较复杂、投资大。

3) 燃料供应较紧张,这类煤气站需使用无烟煤块,煤块或焦炭,这些都是制造水煤气的优质原料,国内供应比较紧张。故这类煤气站的发展受到一定限制。

4) 余热未能很好利用。炉出煤气的显热均用水冷却掉,未能较合理的使用。目前个别工厂采用增加废热锅炉的流程来利用炉出余热。

4. 煤气发生炉工作原理

气化炉的工作原理:煤粉或者煤浆与氧气(干煤粉还需要添加蒸汽)在气化炉内进行燃烧,进行氧化、还原气化反应,在高温状态下,煤中的灰分变成液态的渣流出气化炉,通过灰渣系统排出炉外,煤中的碳经过不完全燃烧,氧化、还原成原料气,原料气经过锅炉或者换热器将煤气中的热量回收,将煤气温度降到我们需要的温度;在经过后面的变换系统制氢。

5. 发生炉煤气成分

煤气比较常见的制造方式是采用发生炉制造,不同类型的煤气的制作方式是不同的。比如:水煤气是由水蒸汽和高温碳反应获得的,焦炉煤气是炼焦用煤在炼焦炉内高温干馏后产出的。

煤气是怎么生产出来的

煤气的种类繁多,成分复杂,一般可以分为天然煤气和人工煤气,发生炉煤气属于人工煤气,是原料在发生炉内经过加工获得的一种煤气。

日常使用煤气时要注意安全,使用过程中应该开窗通风,不使用时要关闭阀门。若是闻到有煤气味切记不可点火,打开门窗的同时需要检查是否有煤气泄露

6. 煤气发生炉结构图解

燃气灶在工作时,燃气从进气管进入灶内,经过燃气阀的调节(使用者通过旋钮进行调节)进入炉头中,同时混合一部分空气(这部分空气称之为一次空气),这些混合气体从分火器的火孔中喷出同时被点火装置点燃形成火焰(燃烧时所需的空气称之为二次空气),这些火焰被用来加热置于锅支架上的炊具。

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