两段式煤气发生炉优势剖析及其排污治理技术汇总.pdf

两段式煤气发生炉优势剖析及其排污治理技术汇总 根据生产煤气工艺的不同，煤气分别有高炉煤气、水煤气、半水煤气、发生炉煤气、焦炉煤气等。 发生炉煤气的生产装置又分为两段式煤气发生炉与单段式煤气发生炉，两种煤气发生炉的原理都是 以块状煤为原料，用蒸汽与空气的混合气体作气化剂，生产以一氧化碳和氢气为主要可燃成分的发 生炉煤气，均属于常压固定床煤气化发生炉。 图1.两段式煤气发生炉原理图 两段式煤气发生炉和单段式煤气发生炉主要用于陶瓷、铝型材、玻璃、冶金、机械、化工等燃耗较 大的行业。 一、两段式煤气发生炉与单段式煤气发生炉的比较 1、工艺流程 两段式煤气发生炉工艺流程 两段式煤气发生炉是由干馏段和气化段组成的煤气化设备，它以40~60mm 的烟煤为材料，在煤气 上段中进行干馏，干馏生成的半焦进入两段式煤气发生炉的下段进行气化反应，煤的干馏和气化集 中在同一气化炉内完成。对生成的干馏煤气和气化煤气进行优化配置后由处理设备分别进行除尘、 除油、冷却、脱硫等工艺处理，经过处理后的洁净煤气经加压输送系统供给用户。两段式煤气发生 炉示意流程图如图2。 图2.两段式煤气发生炉冷净煤气站流程图 根据两段式煤气发生炉生产的特点，炉内一般分为五个区： (1)煤的干燥预热区； (2)煤的干馏、热解、焦化区； (3)还原反应区； (4)氧化反应区，为半焦和焦炭提供热量； (5)气化剂预热、灰渣冷却区。 以上五个区分为两个阶段。A 段——气化段也成为下段。B 段——热解干馏产生半焦和焦炭段，也 成为上段。 两段式煤气发生炉气化层次和气化层厚度及气化层温度 单段式煤气发生炉工艺流程 单段式煤气发生炉料层较薄，只有气化段，没有明显的干馏段，煤气是以20~60mm 的烟煤或无烟 煤为原料，在煤气炉进行进行气化反应，生成的煤气经除尘、冷却、脱硫等工艺处理，经过处理后 的洁净煤气经加压输送系统供给用户。单段式煤气发生炉示意流程图如图3。 图3.单段式煤气发生炉热煤气站流程图 2、两种发生炉的比较 (1)两段式煤气发生炉的炉内反应层次分明，块煤自上而下按煤的干燥、干馏、还原、氧化不同反 应区段渐序升温，不仅炉内反应工况稳定，而且反应也较完全。而单段式煤气发生炉炉内反应层次 不分明，在有限的煤层厚度内，煤的干燥、干馏、还原、氧化几乎在较短的时间内同时进行，炉况 易产生波动，反应也不够完全。因此： ①气化同一种烟煤时两段式煤气发生炉制气所产生的煤气热值比单段式煤气发生炉制气要高 418~628KJ/m3 左右。 ②两段式煤气发生炉制气的气化效率与热效率比单段式煤气发生炉制气高，大约能提高5%。 ③对煤炭利用率的提高，单段炉的气化强度比较低，两段炉在原气化层上加高了干馏层使煤炭在进 入气化层时已成为半焦炭状，使煤炭气化的更完全，两段式煤气炉生产出的灰渣含炭率，一般在 12%左右，单段炉在20%左右。 (2)两段式煤气发生炉制气所产生煤气比单段式煤气发生炉制气干净，有利于操作管理与环境保护。 两段式煤气发生炉由于干馏段的存在，煤在450~550℃的低温干馏条件下所产生的焦油属轻质焦油， 流动性好，便于利用，另外，由于煤层较厚，对上行煤气能起到一定的过滤作用，因此煤气中的灰 尘比单段式煤气发生炉明显减少，而落入气化段的半焦在气化过程中，几乎没有焦油，灰尘也相对 地少了许多。因此，冷煤气净化系统中所产生的流动性好的轻质焦油，有利于贮运和再利用，又不 会产生大量的含酚废水，而生成的少量酚液，或采用焚烧炉焚烧，或用此酚液制成水煤浆，还解决 了煤气站含酚废水对环境的污染。单段式煤气发生炉由于其没有明显的干馏段，气化反应过程所产 生的焦油属重质焦油，流动性较差，不利于贮运和再利用。 (3)单段式煤气发生炉煤层较两段式煤气发生炉薄，生产过程中容易产生空洞，空洞可导致煤气中 氧含量增高，当达到爆炸极限时遇火源则发生爆炸。大部分事故都是发生在单段炉。此外由于煤层 薄，也容易烧偏或结疤，影响产气量，恶化操作条件，造成煤气成分波动，煤气