兩段煤氣發生爐

兩段煤氣發生爐

兩段式煤氣發生爐是針對單段式煤氣發生爐而言的。單段式煤氣發生爐效率較低,煤焦油在高溫下裂解為瀝青質焦油,與煤氣中的粉塵混雜在一起,容易沉澱在管道內堵塞管道,因而這種傳統的單段爐只適用於輸送距離較短,對燃料要求不高的窯爐及工業爐。

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介紹

兩段式煤氣發生爐是一個系統工程,即兩段爐的優點與系統的各要素,如備煤、氣化、淨化、加壓、環保控制及公用設施等是分不開的,其工藝流程是根據用戶對燃料不同要求及質量要求進行總體設計。

相互比較

單段煤氣爐生產的煤氣中的焦油已經高溫裂解,無法用電捕器清除,因而對於使用淨化煤氣的用戶,其工藝必須採用大量水來洗滌淨化煤氣,洗滌水中含有酚類物質而容易對周圍的環境形成污染問題。主要是單段煤氣發生爐產生的焦油和煤粉塵混合後,給淨化過程帶來了難題。
兩段式煤氣發生爐採用頂部煤氣和底部煤氣分別處理煤氣,頂部煤氣含有80%以上的煤炭揮發份焦油和相關的雜質,底部煤氣含有90%以上的灰塵,所有處理起來可以分開解決,避免了單段爐從根源上就無法解決的難題。
兩段式煤氣發生爐與傳統單段爐相比,可提高熱效率10%,煤氣熱值高150-200Kcal/m3。產生低溫煤焦油質量好、粘度低、恩氏粘度E20=3-4,易於儲存及處理,且每噸售價在2500元左右,解決了單段爐產生高溫裂解焦油極難處理的問題;煤氣冷卻採用間冷方式,封閉循環冷卻,污水零排放,少量酚水可與粉煤一起用於水煤漿爐消化或用焚燒爐焚化,完全符合環保要求。

原理

兩段式煤氣發生爐分上段和下段煤氣出口,首先煤從爐頂煤倉經兩組下煤閥進入爐內,煤在乾餾段經過充分的乾燥和乾餾,逐漸形成半焦,進入氣化段,熾熱的半焦在氣化段與爐底鼓入的氣化劑充分反應,經過爐內還原層、氧化層進行汽化,由爐柵驅動從灰盆自動排出灰渣,煤在乾餾的過程中,將揮發分析出生成上段乾餾煤氣,約占總煤氣量的40%,其熱值較高(7400KJ/NM ),溫度較底(120℃),並含有大量的焦油.這種焦油為低溫乾餾產物,其流動性較好,可採用靜電除塵器捕集起來,作為化工原料和燃料.在氣化段,熾熱的半焦和汽化劑經過氧化、還原等一系列化學反應生成的煤氣,稱為下段煤氣,約占總煤氣量的60%,其熱值相對較低(6000KJ/NM ),溫度較高(450℃),因煤在乾餾段低溫乾餾時間充足,進入氣化段的煤已變成半焦,因而生成的煤氣基本不含焦油.底部煤
氣經旋風除塵器、風冷器等設備進行除塵降溫進入間冷器,與上段煤氣匯合進入電捕輕油器得到進一步淨化,保證了淨化煤氣的質量,滿足了用戶生產的需要。
(風冷)兩段式煤氣發生爐是由乾餾段和氣化段組成的煤氣化設備。它以40-60mm的煙煤為原料,在煤氣爐上段中進行乾餾,乾餾生成的半焦進入兩段爐的下段進行氣化反應,煤的乾餾和氧化集中在同一氣化爐內完成,對生成的乾餾煤氣和氧化煤氣經最佳化配置的後處理設備分別進行除塵、除油、冷卻、脫硫等工藝處理。經過處理後的潔淨煤氣經加壓輸送系統供給工業窯爐作為燃料使用。根據不同窯爐對煤氣質量的要求分別有兩段式熱脫焦油煤氣、兩段式冷淨式煤氣工藝。整個系統包括煤提升系統、供煤系統、供風系統、輕焦油捕集及回收系統、酚水處理及酚水焚燒系統、自動控制系統、煤氣貯存及加壓輸出系統。
兩段爐系英國FWH公司在幾十年的實驗基礎上設計出來,並經工業性套用後多次改進定型的一種先進煤制氣設備,其顯著特點如下:

特點

(1)底部煤氣由36個耐火通道提取,並有6個底部煤氣調節閥來調節整個爐膛面的燃燒平衡。
(2)底部煤氣另設一路中心管提取,其作用為:
a、與周邊36個耐火通道共同組成乾餾加熱空間,形成內、外兩層環形圈輻射熱源。
b、與周邊36個耐火通道共同組成膛斷面燃燒平衡系統,避免了國內兩段爐燃燒中心黑洞問題,能很方便的調節爐膛燃燒情況。
(3)採用高灰盆水封,高氣化壓力運行,發生爐氣化程度高,產氣量大。
(4)爐柵驅動除灰及下煤採用液壓系統,實現自動控制。
(5)水夾套為壓力容器,使用壽命非常長,自產蒸汽滿足生產需要。

技術參數表

型號
YL2.0
YL2.4
YL2.6
YL2.8
YL3.0
YL3.2
YL3.4
YL3.6
爐膛直徑(m)
2
2.4
2.6
2.8
3
3.2
3.4
3.6
爐膛面積(m)
3.14
4.52
5.35
6.15
7.07
8.04
9
10.17
燃料耗量(kg/h)
800-920
1200-1400
1400-1600
1500-1800
2000-2100
2100-2500
2200-2700
2500-3000
煤氣產量(Nm/h)
2500-3000
3600-4200
4200-5200
4500-5600
6000-6500
6500-8000
6600-8500
7500-9000
空氣消耗量 (m/kg·煤)
1.5-2.5
1.5-2.5
1.5-2.5
1.5-2.5
1.5-2.5
1.5-2.5
1.5-2.5
1.5-2.5
蒸汽消耗量
(m/kg·煤)
0.3-0.5
0.3-0.5
0.3-0.5
0.3-0.5
0.3-0.5
0.3-0.5
0.3-0.5
0.3-0.5
適用煤種
不粘結或弱粘結煙煤、無煙煤。
煤的粒度(mm)
20-40或25-50或30-60
煤氣熱值(低)(kj/m)
上段
7100-7500
下段
5016-5643
混合
6186-6690
煤氣出口溫度(℃)
上段
100-150
下段
500-600
爐出口壓力(Kpa)
上段
<1
下段
<1.5
爐底鼓風壓(Kpa)
5-6
鼓風飽和度(℃)
50-65

分類

兩段式煤氣發生爐熱煤氣站
兩段式熱脫焦油煤氣站工藝流程:上段煤氣進入電氣濾清器,其工作溫度為90-150℃之間。煤氣中的焦油霧滴及灰塵被極化,匯集到極管管壁,自流至焦油罐。下段煤氣經過落灰斗,除去大顆粒的灰塵後再進入旋風除塵器被離心除塵,除塵後的溫度大約在450-550℃。上段煤氣和下段煤氣混合後,通過煤氣輸送管道送入加熱爐。
兩段煤氣發生爐
兩段式煤氣發生爐冷煤氣站
兩段式煤氣發生爐產生的煤氣分為上段煤氣和下段煤氣,上段煤氣先進I級電捕焦油器,脫除重質焦油及灰塵,其工作溫度為90-150℃之間,再進入間接冷卻器,在間接冷卻器內煤氣被冷卻至35-45℃左右。下段煤氣經旋風除塵器除塵,除塵後的溫度大約在450-550℃。繼而進入餘熱換熱器,在給煤氣降溫的同時回收煤氣顯熱,煤氣溫度降至200-230℃左右;再進入風冷器冷卻,溫度降至65-80℃。通過間接冷卻器,被循環冷卻水間接冷卻至35-45℃。被間接冷卻後的上段煤氣和下段煤氣進入二級電捕經輕油器再一次脫油、除塵。被冷卻淨化後的煤氣經加壓機加壓,通過煤氣管道輸送使用。
兩段煤氣發生爐

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