1 引言
對于常壓固定層煤氣爐 ( 下稱層燃爐)氣化壓力和制氣阻力問題,開始并沒有引起筆者的重視,只是近些年看到一些廠家由于壓力、阻力問題造成系統(tǒng)不穩(wěn)、消耗高后,經過探究發(fā)現(xiàn),它們是系列層燃爐中不可忽略的重要問題之一。
2 關于壓力
2.1壓力對炭氣化速率的影響
將反應組分中氣體視為理想氣體時,根據(jù)道爾定律有:,其中:v為反應速率,Xi為反應組分的相對摩爾濃度,P為反應壓力,可以看出:反應速率與壓力的反應級數(shù)次方成正比。根據(jù)計算可知:如果氣化壓力從常壓增加到 P ,氣化爐能力要比常壓高出約 P 倍。如微負壓狀態(tài)下運行的燃煤鏈條蒸汽鍋爐,同樣條件下改為微正壓狀態(tài)操作,爐膛溫度就會有一定的上升。又如層燃爐操作工會選擇氣柜高的時候下灰,因為經驗告訴他們,氣柜越低供氣越困難。
由于加壓增加了氣化劑濃度,相同時間內增加了氣固相接觸強度,使氣化劑向炭表面擴散的能量得以增加,使炭的氣化反應速度加快。
2.2壓力對煤氣成分的影響
壓力增加對炭的加氫反應 ( C + 2 H z = C H 4 + Q )、甲烷化反應 ( C 0 + 3 H z = C H4+ H z O + Q 、C O 2 + 4 H2 = C H t + 2 H 2 O + Q )是有利的,而對水的分解反應 ( 2 1 l z 0 = 2 I - I 2 + 0 z — Q )、炭的氣化反應 ( C + H z O =Hz + C O — Q 、C + 2 H z 0 = 2 H z + C O z - Q )不利。
塊煤層燃爐加壓到 2 M P a時,粗煤氣中甲烷含量可達 1 5 % 左右,如....