作者/來源:苑衛(wèi)軍,郭 健,陳 玲(唐山科源技術(shù)裝備有限公司,唐山 063020) 日期: 2010-09-20 點(diǎn)擊率:1783
引 言 兩段式煤氣發(fā)生爐生產(chǎn)的煤氣,除含有CO、H2、CH4等可燃成分和N2、CO2等不可燃成分外,還含有相當(dāng)部分的水和其他雜質(zhì)。煤氣在造氣和凈化過程中產(chǎn)生的水分,隨煤氣溫度的降低而以含酚廢水的形式冷凝出來,未被冷凝的水分隨煤氣燃燒而被汽化排放。煤氣含水的問題,是煤氣生產(chǎn)和應(yīng)用過程中比較棘手的問題,就其生產(chǎn)而言,煤氣生產(chǎn)過程的冷凝含酚廢水一直是煤氣站的環(huán)境難題;就其應(yīng)用而言,水在煤氣燃燒應(yīng)用過程中,同樣是有百害而無一利,其一,水隨煤氣的燃燒而汽化,需要消耗煤氣的一部分熱量,從而降低了系統(tǒng)的熱利用率;另外,煤氣中過量的水分會(huì)影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量。降低煤氣含水量,需要從煤氣生產(chǎn)的各個(gè)相關(guān)環(huán)節(jié)著手,綜合分析,逐項(xiàng)控制。 1 兩段發(fā)生爐煤氣的生產(chǎn) 1.1 造氣原理 兩段式煤氣發(fā)生爐造氣包括兩個(gè)反應(yīng)過程:(1)以煤炭為氣化原料,以空氣和水蒸氣為氣化劑的氣化反應(yīng)過程;(2)利用氣化煤氣的高溫顯熱,對(duì)入爐煤炭進(jìn)行干燥及低溫?zé)峤獾倪^程。 1.1.1 氣化反應(yīng) 發(fā)生爐氣化反應(yīng)可以分兩步來理解,首先是空氣通過燃料層,C與O2發(fā)生放熱反應(yīng);隨后是蒸汽和空氣混合通過燃料層,C與H2O、O2和CO2發(fā)生吸熱和放熱的混合反應(yīng),生成發(fā)生爐煤氣。 1.1.2 煤炭干燥和低溫?zé)峤夥磻?yīng) 首先是煤的干燥脫氣過程,隨著溫度的逐漸升高,煤中的水分被蒸發(fā)(120 ℃之前)出來,然后是煤結(jié)構(gòu)中不穩(wěn)定官能團(tuán)的破壞和附在物質(zhì)的脫附,放出氣態(tài)物質(zhì),最后是煤的解聚和熱分解反應(yīng)過程,煤黏結(jié)并轉(zhuǎn)化形成半焦。過程產(chǎn)物除半焦外,還有焦油和CH4、CnHm、H2、CO、CO2、H2S、水汽等物質(zhì)。 1.2 兩段爐造氣過程 1.2.1 煤氣發(fā)生爐內(nèi)固態(tài)物質(zhì)行程 通過加煤機(jī),將儲(chǔ)煤倉中的煤分批次注入煤氣發(fā)生爐內(nèi),....