兩段式煤氣發生爐

2022-05-07 09:30:02 字數 4739 閱讀 1033

兩段煤氣發生爐生產基本原理

兩段煤氣發生爐中的煤的氣化分為乾餾和氣化兩個過程,入爐煤塊(煙煤) 在乾餾段慢慢下降,與氣化段上公升的熱煤氣進行直接和間接地逆流交換,經過乾燥、預熱、乾餾三個階段,使煤塊中的揮發份、水分等物隨溫度公升高而逐步析出, 產生乾餾煤氣並形成半焦, 半焦進入氣化段進行完全氣化。 氣化段產生的熱煤氣, 其中的 60%-70%出下部出口引出,稱為下煤氣,另外 30-40%經乾餾段與乾餾煤氣混合,從上部出口引出,稱為上煤氣。

一、乾餾過程

煤在乾餾段發生的物理化學變化主要包括下面幾個方面:

1、乾燥階段(-150℃) :煤中表面水、吸附水蒸發。

2、預熱階段(150-300℃) :150℃-300℃時,煤中放出少量結晶水、二氧化碳和碳氫化合物。200℃-300℃時,煤中化合物開始分解,二氧化碳增多,並放出少量焦油。

3、乾餾階段(300-600℃) 300-400℃時,煤開始軟化,並分解出不飽和 : 烴、甲烷、氫氣等可燃氣體、焦油氣體;400-450℃時,大量分解出焦油氣; 500-600℃基本不產生焦油而形成半焦。

二、半焦氣化過程

煤在氣化段與氣化劑(空氣、水蒸汽)發生氧化還原反應,生成一氧化碳、 氫氣等可燃性氣體和二氧化碳,主要反應過程可用下面幾組方程式表示:

一次反應:

c+o2=co2 -q

c+h2o=co+h2 +q

c+1/2o2=co -q

c+2h2o=co2+2h2 +q

c+2h2=ch4 -q

h2+1/2o2=h2o -q

二次反應:

co2+c=2co +q

2co+o2=2co2 -q

co+h2o=co2+h2 -q

co+3h2=ch4+h2o -q

3c+2h2o=ch4+2co +q

2c+2h2o=ch4+co2 +q

根據以上反應產物,煤碳氣化過程可用下式表示:

煤c+ch4+co+co 2+h2 +h2o+q

實際制得的混合煤氣除有一氧化碳、氫氣、二氧化碳和氮氣外,還含有乾餾產生的一定量的高熱值甲烷及一些其他的碳氫化合物,以及一定量的硫化氫、氨氣及水蒸汽等。因而發生爐煤氣為多種氣體混合物,其熱值在 1250~1400kcal/nm3(因煤質而異) 。且受溫度、鼓風壓力、操作工藝條件、爐型結構及氣化劑組成的變化而變化。

兩段發生爐煤氣站工藝流程

一、工藝流程及操作步驟

煤場預處理→鏟車→上煤斗

空氣鼓風機→ 兩段式煤氣發生爐中壓、低壓蒸汽匯集汽包

蒸汽 上段旋風除油器下段旋風除塵器(帶盤閥)

焦油池 ← 電捕焦油器

煤氣總管加熱爐

1、煤氣系統

兩段煤氣發生爐通過加煤系統旋轉下煤閥交替開啟使煙煤從煤倉進入爐內, 空氣和自產蒸汽在爐底進風管混合作為氣化劑進入爐內與煤氣發生複雜的氧化還原反應,生成兩段發生爐煤氣分別從頂部和底部煤氣管引出。

頂部煤氣首先進入ⅰ級電捕焦除去焦油;底部煤氣溫度較高,首先進入旋風除塵器和強制風冷卻器,除去煤氣中大顆粒粉塵;經過ⅰ級電捕焦除去焦油的頂部煤氣和經過旋風除塵器、風冷器的底部煤氣分別進入間冷器上部,在間冷器混合後進入ⅱ級電捕焦進一步除焦後,形成乾淨的低壓煤氣送到加壓機前。

加壓機將低壓煤氣加壓後形成高壓煤氣供爐窯使用。

2、迴圈水系統

煤氣迴圈水系統分別有冷卻水池和間冷器自身水箱組成。 冷卻水池的水通過迴圈幫浦頂入間冷器,起間冷作用。

3、蒸汽和軟化水系統蒸汽由發生爐水夾套產生, 水夾套在發生爐下半部, 主要起冷卻爐膛的作用, 水夾套受熱產生蒸汽,汽、水混合物進入汽包,汽包內的軟化水進入水夾套,水夾套和汽包形成水、汽自然迴圈系統。

進入汽包的蒸汽一部分經過減壓後進入爐底,與空氣混合為氣化劑,入爐蒸汽量採用自動調節;另一部分放空或作為煤氣爐操作汽封及吹掃用。

水夾套使用符合鍋爐水質標準的軟化水,由軟化水幫浦提供,根據爐夾套設定水位,採用自動補水,軟化水由專用製水裝備提供。

4、焦油和酚水處理系統

在電捕焦內,由電暈極和沉澱極構成高壓直流電場的兩極,煤氣在電場作用下,其中焦油和粉塵被電離後,吸附在沉澱級上,並順著沉澱級往下流入焦油管道,並經管道流入焦油池待處理。

在間冷器內,煤氣與迴圈水間接熱交換,煤氣冷卻後產生的冷凝水中含有大

量的酚類物質,叫酚水,酚水可在間冷器儲水箱內,通過酚水幫浦輸送到沸熱鍋爐蒸發利用。

5、負荷自動調節

工藝風機為離心鼓風機,採用變頻調速,通過改變頻率來調整風量或壓力; 將低壓煤氣總管壓力訊號及其設定值輸入風機變頻器, 當低壓煤氣總管壓力偏離設定值時,變頻器自動調整風機頻率。

加壓機為離心鼓風機,採用變頻調速,通過改變頻率來調整風量或壓力;將高壓煤氣總管壓力訊號及其設定值輸入加壓風機變頻器,當高壓煤氣總管壓力偏離設定值時,變頻器自動調整風機頻率。

這樣,加壓機電機頻率隨著高壓煤氣總管壓力的變化而不斷調整,低壓煤氣總管壓力隨著加壓機頻率的調整而改變,工藝風機又隨著低壓煤氣總管壓力的改變而不斷調整,最終保證高壓煤氣壓力穩定,實惠負荷自動調節。

操作步驟

第一步:確認電力系統、控制系統、軟化水系統、液壓除灰系統、液壓加煤系統、鼓風系統、潤滑系統啟動並運轉正常,管網系統閥門靈活,水、外供蒸汽到位;

第二步:鋪爐→各水封槽加水達到規定要求→點火(或烘爐)→鼓風加煤→分段蒸汽吹掃→煤氣置換→煤氣取樣化驗合格→電捕焦油器通電→環形爐點火

3.5 操作規程:

3.5.1.點火、烘爐及送氣操作:

煤氣發生爐,在點火前要作全面整體試驗,包括氣密性和裝置空轉檢查,要求系統不得有洩漏,裝置運轉正常、潤滑良好,操作方便,達不到要求不得進行點火操作。

3.5.1.1點火前的準備工作:

⑴集汽包和水夾套蒸汽迴路水壓試驗,以0.4mpa水壓保持2小時,無洩漏為合格。

⑵煤氣管路氣密性試驗,以14000pa保持2小時,下降不大於1%為合格。

⑶所有電路絕緣試驗合格。

⑷所有管道及裝置接地電阻不大於4.

⑸檢查灰盤轉動裝置,空轉24小時,無異常聲音,確認運轉正常。

⑹檢查氣體分析儀器及附件清洗乾淨完好,藥液處於備用狀態。

⑺檢查水路、汽路,不允許出現漏水、漏汽現象,閥門確認靈敏可靠,水封達到標準高度。

⑻檢查確認各儀表靈敏可靠;防爆膜、放散管、閥門使用可靠,使其處於有效狀態。

⑼各崗位人員熟練掌握本工作範圍操作技術,熟悉現場操作有關開關、按鈕;

⑽準備好爐渣、油棉紗、廢機油、木柴、焦炭。

⑾檢查旋風出油器水封筒及各水封槽水位,水封高度不得低於要求。

⑿操作人員掌握安全操作規程,熟練掌握裝置操作規程,經考試合格。

⒀風機空轉2小時,檢視運動方向,啟動電流是否正常,並無摩擦、喘振和不正常聲音;電控系統處於隨時可投入執行的完好狀態。

⒁檢查確認爐襯處於完好狀態或不影響使用。

3.5.1.2鋪爐:

⑴.鋪爐渣:爐柵風道以下鋪滿細爐渣,將粒度100mm左右的塊爐渣鋪置風帽以上300mm處。

⑵.鋪木柴:在爐渣上面再均勻地擺放500 mm --800mm厚度的幹木柴(φ≤150mm),共鋪三層(每層新增油棉紗,嚴禁使用揮發性油類)。

(3)鼓風箱、灰盆加水密封,開啟放散管,開通風機15分鐘,使渣層通風暢通。

3.5.1.

3.烘爐:煤氣發生爐在投運前要進行烘爐處理(在點火前,確認爐膛及其它煤氣設施、管道內無人),開啟自然通風門,將爐內各處均勻點燃,待燃燒均勻後,封嚴爐體人孔門,關閉自然通風孔,啟動鼓風機,使爐底壓力保持在300~400pa,之後可少量加煤,再向爐內加入焦炭,當料層達到700~800mm時,可逐漸調整鼓風壓力和煤層厚度,並逐漸調整飽和蒸汽閥門,使飽和溫度達到30-40℃〔注:

對停爐時間超過12天的煤氣發生爐須烘爐48小時(爐溫維持在200--300℃),對停產時間不足12天的煤氣發生爐須烘爐24小時(爐溫維持在200--300℃),新砌的煤氣發生爐在使用前要按烘爐曲線進行烘爐(須烘爐120小時),烘爐完成後按點火要求進行點爐操作〕。

3.5.1.4.送氣準備(煤氣工藝流程圖):

⑴電捕焦絕緣子伴熱達80-120℃,確認隔斷頂部氣後, 開啟上段放散閥(嚴禁同時開啟上段下段兩放散閥門);隔斷底部氣(除塵器盤閥確認有效關閉); 開啟自然通風孔。當開一台煤氣發生爐時,另一台煤氣發生爐必須可靠的隔斷。

⑵確認中壓、低壓汽包水位處於液位計二分之一至三分之二處,灰盤水封加至半高處,爐底鼓風箱水封、及其它水封加至溢流高度,開汽包放空閥,於大氣連通。

⑶確認爐內點燃時,根據煤氣爐情況不斷加煤,關閉汽包放空閥,根據火層溫度,適當調整飽和空氣溫度(從40℃起調)。

⑷聯絡煤氣化驗員,對頂部和底部分別取樣分析化驗煤氣成分,當煤氣中co含量大於18%、o2含量≤0.5%時,具備送氣條件。

3.5.1.5.送氣操作步驟及要求:

⑴通知環窯開啟總管末端放散閥門,通知煤氣設施方圓50公尺範圍內嚴禁動火。

⑵煤氣放散由上段放散置換為下段放散,由旋風除塵排灰閥間斷排氣。

⑶開啟電捕焦油器的放散閥,對待用電捕焦油器吹掃(以≥0.4mpa的高壓蒸汽對各裝置、管道逐個吹掃),開啟蒸汽專用吹掃閥,當放散管有大量蒸汽冒出後,持續10分鐘為合格。

⑷開啟旋風除油器出氣閥及待用電捕焦油器入口閥,再關閉待用電捕焦油器蒸汽吹掃閥,使頂部氣在待用電捕焦油器放散管處放散。

⑸開啟蒸汽吹掃閥,對煤氣站的煤氣總管進行吹掃,由環窯末端放散,當放散管有大量蒸汽冒出10分鐘後為合格,然後開啟待用電捕焦油器出口閥並關閉其放散閥,同時解除除塵器盤閥,關閉底部煤氣放散閥,使頂---底部氣在煤氣站內煤氣總管匯合,實現用煤氣置換蒸汽,同時關閉蒸汽吹掃閥,使混合後的煤氣在環窯處放散。

⑹由煤氣站化驗室對各段煤氣管路末端取樣點分別取樣化驗,當煤氣中o2含量≤0.5%時,再輸送下級,總管合格後電捕焦油器送高壓電,最後通知使用者進行點火。

(7)煤氣爐點火執行後,操作工要嚴密注意煤氣發生爐及其附屬裝置、儀器儀表等執行是否正常。如發現異常,立即通知檢修。

哪些因素影響兩段式煤氣發生爐的煤氣產量

兩段式煤氣發生爐的最主要的目的就是生產出煤氣,所以煤氣的產量對於發生爐來說是至關重要的,我們都會想盡辦法來提高煤氣的產量,但是有著很多因素能夠直接的影響煤氣的產量。1 溫度。雖然發生爐的溫度只在乙個較低的溫度就能產生煤氣,但是如果溫度很低,原料就根本不能完全反應掉,因此所以溫度一定要控制在乙個最佳反...

煤氣發生爐應急預案

一.煤氣發生爐 站 停電 風機故障供風中斷 1.迅速關閉風機出口閥門 2.迅速開啟飽和溫度調節閥門至風機調節閥門最大開度 3.迅速開啟煤氣發生爐爐前放散閥 4.迅速隔斷煤氣輸送管路 5.開啟煤氣管道上蒸汽吹掃閥 6.盡快查明停電原因,若停電故障不能及時排除時,必須按悶爐處理。二.軟化水中斷 1.單台...

煤氣發生爐改造參考

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