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两段式煤气发生炉内部各层级介绍

2017-4-4 21:33:25点击:
 
  两段式煤气发生炉安装以后,从地面到平台顶部的高度有时高达25米以上,客户经常问:炉体需要那么高吗?正常生产时里面到底是啥状况?煤炭是如何变成煤气的?为此,我们需要将炉内空间至下而上,按照气体的流动方向分为6个层面进行分析:
    1、灰渣层,煤炭在炉内通过上面几个层次气化反应过程中所产生的灰渣覆盖在炉栅上,形成灰渣层保护炉栅不被高温烧坏,并预热气化剂。
    2、氧化层也叫燃烧层。预热后的气体进入氧化层,在这里同炽热炭发生燃烧反应而生成CO2散出热量。由于是限氧燃烧,氧气的供给是不充分的,因而不完全燃烧反应同时发生,生成一氧化碳,并同时放出热量,在氧化区温度可达到l 1 50一1200摄氏度,在氧化区进行的均为燃烧反应,并放出热量,也就是这部分热量为还原区,干馏区、干燥区提供了热源。
    3、还原层:在这一层已经没有氧气存在,其中炭及水蒸气发生还原反应生成一氧化碳(CO)氢气(H。)反应方程式是:。
    C02+C--2CO--162.4MJ 
    H20+C一一H2+CO--118.8MJ
    2H20+C--2H2+C02一一75.5MJ
    本区的温度相对氧化层较低约为700—900摄氏度,还原层的主要产物Nco、CO2、H2和CH2。这些热气体同在氧化层生成的部分热气体进入上部的干馏裂解层。而没有反应完的炭则落入氧化层。
    4、干馏层也叫裂解层:煤块在此间进行低温干馏,所谓干馏,就是在完全无氧或只提供极有限的氧,使气体不至于大量发生的情况下进行的矿物质降解,也就是部分气化。干馏是吸热反应,应在工艺中提供外部热源以使反应进行。
    5、干燥层:主要用来烘干煤炭中的水份,并发生吸热反应。
    6、空层:主要用来汇集煤气发生炉所产煤气并排出。
    从以上各个层次的功能我们完全可以看出两段式煤气发生炉的整个气化反应过程,正是由于比较分明的6个层级,使这种设备的产气效率更高,环保效果更明显,当然也决定了设备的高度。         
        对两段式煤气发生炉炉内煤层分布情况进行了详细的介绍,但是每个料层的高度如何控制呢?经过多年的实践经验,我们认为合理的料层高度,必须使气化剂和煤层有充分的接触时间和保证燃料沿两段式煤气发生炉横截面上均匀分布,因此要求燃料层有一定的高度,一般控制在1000—1200mm范围内。
    其中:
       灰层高度 100—150mm
       氧化层高度 150—200mm
       还原层高度 400—450mm
       干馏、干燥层高度 200—300mm
    同时,我们还要根据煤炭的一些技术指标对煤层高度做适当调整,譬如进入两段式煤气发生炉煤粒度大、水分含量高,要求气化强度适中时,料层总高度控制得高些,反之宜控制低些。