煤气发生炉气化过程分析

燥　发生　陶瓷窑炉煤气化在生产过程中的ｌＴ艺技术还存在一些问题。　果。　１．炉温一一以煤气出口温度控制　化过程　栖　鼓风速度与鼓风压强有关，鼓风压强是鼓风最与燃料层阻力　过３０００Ｐａ。　３．水蒸气耗量——以鼓风（饱和）温度控制　河南杨立森王帝文　笔者提出了一些鳃决问题的办法，在实践过程中收到了很好的效　的综合效果。一般鼓风压强控制在８００一ｌ５００Ｐａ范围．最高不宜超　煤气中有效成分（ＣＯ＋Ｈ２）的含量主要取决于Ｃ０２的还原反　应和水蒸气分解反麻的进行．郎：　Ｃ＋Ｃ（）￣＝＝＝２Ｃ０－－１６２．４ＭＪ／Ｋｒａａｌ　Ｃ＋Ｈ２０＝＝＝Ｃ０十Ｈ２—１　１　８．８　ＭＪ／Ｋｍｏｌ　鼓风温度的高低反映水蒸气耗量的多少。鼓风温度较低时，气　化剂中水蒸气含量少，炉内气化层温度会升高，有利干ＣＯ：的还原　和水蒸气的分解反应，能获得质量较好的煤气和较高的气化效率。　而当煤块粒度变小或灰分加大时．发生炉『＾１结渣的可能性便增大，　上述两反应均为吸热反应，从热力学角度分析，炉温的提高，　此时需要提高鼓风温度以增加水蒸气用量来降低气化层温度。这　有利于ＣＯ和Ｈ：平衡浓度的增加．而且，在通常的发生炉操作温　样不仅提高了汽耗指标，还会使煤气质量下降。因此在确定鼓风温　主要考虑燃料的结渣性如何。所选定的最低鼓风温度应使灰　度下，　述两反应的反应速度均处于动力区范嗣，从动力学角度分　度时，析。炉温的提高对其反应速度的提高影响影响很大。因此，料层温　分不因炉温过高而结渣为原则。一般鼓风温度范围在５Ｏ一６５℃　度的适当提高，不仅能改善煤气质量，叉同时增加了煤气的产量。　但料层温度也不能过高，它受到多种因素的制约。首先是原料煤的　结渣性，一旦发生结渣，将影响发生炉断面通风的均匀性。而南于　４．燃料层高度——以铁钎插入法控制　煤气发生炉内燃料层高度由炉栅顶到燃料上部表面，自下而　ｌ　，可以分为灰层、火层（即气化层内的氧化层）、煤层（包括干燥层、　正常操作中．各层均有其各自的功能．对其厚度　气化剂分布的不均．或形成气沟，叉会造成截面温度分布不均，局　干馏层和还原层），太薄．则　部过热的后果使局部结渣加剧，形成恶性循环。其次，部分未来得　也有各自的要求。例如火层太厚．则炉温过高．易引起结渣；及气化的原料会被熔渣包裹，使其不能再与气化剂接触而气化，最　不能提供给还原层足够的热龟，使气化反应进行不完全，煤气质量　１—０．３ｍ；灰层在０．ｔ一０．３ｍ；煤层在　后只能随同灰渣一起排　炉外，造成碳的损失，降低气化效率。因　变坏。一般火层控制在Ｏ．５—０．８ｍ。在实际生产中，通常用烧铁钎法测量燃料层各层分布情　此，炉温的选择首先必须考虑到所用原料的结渣性能，同时也要考　０．虑煤料的反应性。　炉温沿燃料层高度是变化的，例如在炉内气化层内的氧化层　况。　保证燃料层高度的稳定是生产操作顺利的基本要求，下煤时，　温度最高，一般可达到１１００—１２００￣２。而在气化层内的还原层由于　下煤量要稳定，且使煤料沿炉截面均布。清从时要采取多次少清的　使燃料层平稳下降，减少燃料层波动，清灰时还应注意观察　ＣＯ　的还原反应与水蒸气的分解反应的吸热，温度由ｌ１００℃降至　办法，７００＇Ｅ左右。由于炉内各部分温度高低不同，不便直接控制，一般都　灰渣岔碳量的情部．以便及时处理。　用煤气出口温度来间接反映炉内的温度情况，从而控制炉内的气　化过程。煤气卅１：３温度过低．表明气化层温度偏低，煤层偏厚，这将　５．煤气质量——以ＣＯ：与ｏ　的含量控制　在实际生产中，关于煤气质量的控制，除需定时分析煤气组成　通常可直接控制煤气中ＣＯ：与０　的含量。其中ＣＯ　的控制在　影响气化反应速度和煤气质量；煤气　口温度太高，则表明气化层　外。０，控制在０－０．３％范闱。正常的煤气组成范围见表３。　薄或鼓风（饱和）温度偏低＋燃料层烧穿等情况。应针对具体情况采　５％以内，取相应适当加快清灰与加快加煤等措施改变不恰当的煤气ｍ几温　度。通常该温度控制在５Ｏ０￣Ｃ左右，也有的达到６００￣Ｃ。　２．空气耗量——以鼓风速度与鼓风压强控制　表３煤气质量指标　煤气平均组成％　体积％　ＣＯ　２８－３０　ｌ１－１３　ＣＨ｛　２－４　｛艮热值（ＫＪ／Ｂｍ￣）　５８００－６５００　鼓风速度对气化反Ｊ＝６『＝的影响表现在两个方面。鼓风速度提高，　空气耗量加大。一方面，碳燃烧反应速度因由外扩散控制，速度加　快，单位时间释放热量增加，给还原反应与分解反应提供了充足的　热量，提高了气化强度；另一方面，由于ＣＯ　的还原反应与水蒸气　综上所述，炉温、燃料层高度等上艺条件与煤气　口温度、鼓　鼓风压强等控制指标的影响因素较多，因而都有一定　的分解反应速率较慢，需一定反应时间寸能达到所需转化率，故随　风饱和温度、鼓风速度的提高。气化剂在料层中停留时间缩短，不利于碳的充分　的适宜范嗣，它们之间不是的，而是相互制约的。比如，鼓风饱　转化。另外，气流速度的提高，使料层阻力加大，发生炉煤气ｍ口处　和温度对炉温的影响十分敏感，而饱和温度的变化叉会引起蒸汽　煤气带出物数量也相应增大。导致带Ⅲ碳增多，使煤气更脏，加重　耗量的变化、煤气质量的变化等等，故实际生产中需维持相对稳定　净化负荷，这些对气化都ｊ　利。由此看来，鼓风速度有一最适宜范　的饱和温度，波动范围最好在±１　之内。　围　（作者单位：河南油田华油公司）　。ｌ１５２　职业棼术　０｜　｜、