两段煤气炉发生炉生产基本原理

两段煤气发生炉中的煤的气化分为干馏和气化两个过程，入炉煤块（烟煤）在干馏段慢慢下降，与气化段上升的热煤气进行直接和间接地逆流交换，经过干燥、预热、干馏三个阶段，使煤块中的挥发份、水分等物随温度升高而逐步析出，产生干馏煤气并形成半焦，半焦进入气化段进行完全气化。气化段产生的热煤气，其中的60%-70%出下部出口引出，称为下煤气，另外30-40%经干馏段与干馏煤气混合，从上部出口引出，称为上煤气。

一、干馏过程 煤在干馏段发生的物理化学变化主要包括下面几个方面： 1、干燥阶段（-150℃）：煤中表面水、吸附水蒸发。 2、预热阶段（150-300℃）：150℃-300℃时，煤中放出少量结晶水、二氧化碳和碳氢化合物。200℃-300℃时，煤中化合物开始分解，二氧化碳增多，并放出少量焦油。 3、干馏阶段（300-600℃）： 300-400℃时，煤开始软化，并分解出不饱和烃、甲烷、氢气等可燃气体、焦油气体；400-450℃时，大量分解出焦油气；500-600℃基本不产生焦油而形成半焦。

二、半焦气化过程 煤在气化段与气化剂（空气、水蒸汽）发生氧化还原反应，生成一氧化碳、氢气等可燃性气体和二氧化碳，主要反应过程可用下面几组方程式表示： 1、C+O2=CO2+Q 2、2H2O( 汽)=2H2+O2-Q 3、CO2+C=2CO-Q 4、H2O（汽）+C=CO+H2-Q 5、2H20（汽）+C=CO2+2H2-Q

两段发生炉煤气站工艺流程

一、煤气站工艺流程简介

1、煤气系统 两段煤气发生炉通过加煤系统旋转下煤阀交替打开使烟煤从煤仓进入炉内，空气和自产蒸汽在炉底进风管混合作为气化剂进入炉内与煤气发生复杂的氧化还原反应，生成两段发生炉煤气分别从顶部和底部煤气管引出。 顶部煤气首先进入Ⅰ级电捕焦除去焦油；底部煤气温度较高，首先进入旋风除尘器和强制风冷却器，除去煤气中大颗粒粉尘；经过Ⅰ级电捕焦除去焦油的顶部煤气和经过旋风除尘器、风冷器的底部煤气分别进入间冷器上部，在间冷器混合后进入Ⅱ级电捕焦进一步除焦后，形成干净的低压煤气送到加压机前。 加压机将低压煤气加压后形成高压煤气供炉窑使用。

2、循环水系统 煤气循环水系统分别有冷却水池和间冷器自身水箱组成。 冷却水池的水通过循环泵顶入间冷器，起间冷作用。

3、蒸汽和软化水系统 蒸汽由发生炉水夹套产生，水夹套在发生炉下半部，主要起冷却炉膛的作用，水夹套受热产生蒸汽，汽、水混合物进入汽包，汽包内的软化水进入水夹套，水夹套和汽包形成水、汽自然循环系统。 进入汽包的蒸汽一部分经过减压后进入炉底，与空气混合为气化剂，入炉蒸汽量采用自动调节；另一部分放空或作为煤气炉操作汽封及吹扫用。 水夹套使用符合锅炉水质标准的软化水，由软化水泵提供，根据炉夹套设定水位，采用自动补水，软化水由专用制水装备提供。

4、焦油和酚水处理系统 在电捕焦内，由电晕极和沉淀极构成高压直流电场的两极，煤气在电场作用下，其中焦油和粉尘被电离后，吸附在沉淀级上，并顺着沉淀级往下流入焦油管道，并经管道流入焦油池待处理。 在间冷器内，煤气与循环水间接热交换，煤气冷却后产生的冷凝水中含有大量的酚类物质，叫酚水，酚水可在间冷器储水箱内，通过酚水泵输送到沸热锅炉蒸发利用。

5、负荷自动调节 工艺风机为离心鼓风机，采用变频调速，通过改变频率来调整风量或压力；将低压煤气总管压力信号及其设定值输入风机变频器，当低压煤气总管压力偏离设定值时，变频器自动调整风机频率。 加压机为离心鼓风机，采用变频调速，通过改变频率来调整风量或压力；将高压煤气总管压力信号及其设定值输入加压风机变频器，当高压煤气总管压力偏离设定值时，变频器自动调整风机频率。 这样，加压机电机频率随着高压煤气总管压力的变化而不断调整，低压煤气总管压力随着加压机频率的调整而改变，工艺风机又随着低压煤气总管压力的改变而不断调整，最终保证高压煤气压力稳定，实惠负荷自动调节。

主要技术工艺指标

一、压力控制 1、炉底气化剂压力：＜8000Pa 2、上煤气出口压力：400-3000 Pa 3、下煤气出口压力：1200-4000 Pa 4、高压总管煤气压力：8500-13000 Pa 5、低压总管煤气压力：1000-2000 Pa 6、汽包蒸汽压力：0.08-0.5M Pa 7、循环水泵出口压力：＞0.3M Pa 8、洗涤水泵出口压力：＞0.3MPa

二、温度控制 1、上煤气温度：80-120℃ 2、下煤气温度：300-600℃3、间冷器出口煤气温度：＜65℃ 4、高压总管煤气温度：＜45℃ 5、饱和空气温度：40-60℃ 6、绝缘子箱温度：＞80℃ 7、风冷器出口煤气温度：120℃左右 8、电捕器进口温度：110℃-120℃ 三、高度、厚度控制 1、层次高度：灰层：200-600mm 2、火层：200-400mm 3、灰盘水封高度：800mm 4、鼓风箱水封高度：825mm 四、电压、电流控制 1、Ⅰ级电捕角（C37）输入电压：300-350V 2、Ⅰ级电捕角（C37）输入电流：20-30A 3、Ⅰ级电捕角（C37）输出电压：32-50KV 4、Ⅰ级电捕角（C37）输出电流：50-100mA 5、Ⅱ级电捕角（C37）输入电压：300-350V 6、Ⅱ级电捕角（C37）输入电流：20-30A 7、Ⅱ级电捕角（C37）输出电压：32-40KV 8、Ⅱ级电捕角（C37）输出电流：75-150mA 五、入炉煤质控制 要求入炉煤质量符合GB9143要求，具体指标见表（1）。

表（1）两段煤气发生炉气化用煤主要技术指标序号 项目 技术指标

1 粒度（mm） 20-40、25-30、60

2 最大粒度/最小粒度 ≤2

3 块煤下限率（%） ≤10

4 含矸率（%）≤2

5 干基挥发分Vd（%） ≥20

6 干基灰分Ad（%） ≤18

7 干基全硫分Std（%） ≤2

8 灰熔融性软化温度ST（℃）≥1250

9 热稳定性TS%6 ＞60

10 抗碎强度（＞25mm）（%）＞60

11 罗加指数R、I ≤20

12 自由膨胀序数E.S.I ≤2

13 含粉率 ≤5

14 含水率 ≤3

煤气质量

要求煤气质量符合两段发生炉煤气质量通用标准，具体指标见表（2）

表（2）

成份 二氧化碳 CO2 碳氢化合物 Cnllm 氧气 O2 一氧化碳CO 氢气 H2 甲烷 CH4 氮气 N2 含量

＜6% 0.2%左右 ＜0.6% ＞28% ＜17% 3%左右

热 值

上煤气低位热值（KJ/Nm：千焦/标准立方米） 7400-7800

下煤气低位热值（KJ/Nm：千焦/标准立方米） 5500-6000

混合煤气低位热值（KJ/Nm：千焦/标准立方米） 6150-6500

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