雙段式煤氣發(fā)生爐工作原理

合格原料煤由電動(dòng)葫蘆提升至主廠(chǎng)房?jī)?chǔ)煤倉(cāng)，再經(jīng)雙滾筒液壓加煤機(jī)加入爐內(nèi)，煤受到來(lái)自氣化段煤氣的加熱干餾，干餾后半焦?fàn)顟B(tài)下的煤炭在氣化段與氣化劑（空氣、蒸氣）發(fā)生反應(yīng)，氣化段生成的煤氣分為兩部分，一部分從兩段爐下段煤氣出口經(jīng)旋風(fēng)除塵器出爐，另一部分向上經(jīng)管與干餾煤氣混合從上段煤氣出口出爐。下段出口煤氣經(jīng)旋風(fēng)除塵器降溫除塵后進(jìn)入強(qiáng)制風(fēng)冷器，繼續(xù)除塵降溫，然后進(jìn)入間冷器進(jìn)一步降溫。上段出口煤氣進(jìn)入電捕焦油器除焦后，直接進(jìn)入間冷器，與下段煤氣混合，在混合中完成降溫，混合后煤氣進(jìn)入電捕輕油器，捕除輕油，煤氣經(jīng)加壓風(fēng)機(jī)加壓后送往水霧捕滴器脫水送往用戶(hù)。
兩段式煤氣發(fā)生爐自上而下由干餾段和氣化段組成，首先煤從爐頂煤倉(cāng)經(jīng)兩組下煤閥進(jìn)入爐體，煤在干餾段經(jīng)過(guò)充分的干燥和長(zhǎng)時(shí)間的低溫干餾，逐漸形成半焦，進(jìn)入氣化段，熾熱的半焦在氣化段與爐底鼓入的氣化劑充分反應(yīng)，經(jīng)過(guò)爐內(nèi)還原層，氧化層而形成灰渣，由爐柵驅(qū)動(dòng)從灰盆自動(dòng)排出。煤在低溫干餾的過(guò)程中，以揮發(fā)份析出為主生成的煤氣稱(chēng)為干餾煤氣，組成兩段爐的頂部煤氣，約占總煤氣量的40%，其熱值較高(6700KJ/nm3) 溫度較低(120℃左右)，并含有大量的焦油。這種焦油為低溫干餾產(chǎn)物，其流動(dòng)性較好，可采用靜電除塵器捕集起來(lái)，作為化工原料和燃料。在氣化段，熾熱的半焦和汽化劑經(jīng)過(guò)還原、氧化等一系列化學(xué)反應(yīng)生成的煤氣，稱(chēng)為氣化煤氣。組成兩段爐的底部煤氣，約占總煤氣量的60%，其熱值相對(duì)較低(6400KJ/nm3)，溫度較高(450℃左右)，因煤在干餾段低溫干餾時(shí)間充足，進(jìn)入氣化段的煤已變成半焦，因此生成的氣化煤氣不含焦油，又因距爐柵灰層較近，所以含有少量飛灰。底部煤氣就可經(jīng)旋風(fēng)除塵器及風(fēng)冷器等設(shè)備來(lái)處理，這樣對(duì)于使用冷凈化煤氣的用戶(hù)，便可不采用水洗法就能使用上冷凈化煤氣，從而避免了大量酚水無(wú)法處理的缺陷。
兩段式煤氣發(fā)生爐有上下兩個(gè)煤氣出口，可輸出不同熱值的煤氣，其氣化效率和綜合熱效率均比單段爐高，煤炭經(jīng)過(guò)爐內(nèi)上段徹底干餾，下段煤氣基本不含焦油，上段煤氣含有少量輕質(zhì)焦油，不易堵塞管道，兩段爐煤氣熱值高而且穩(wěn)定，操作彈性大，自動(dòng)化程度高，勞動(dòng)強(qiáng)度低。兩段爐煤氣站不污染環(huán)境，節(jié)水顯著，占地面積小，長(zhǎng)期運(yùn)行成本低。
兩段爐與單段爐對(duì)比：
兩段爐熱值高通常在6000KJ/nm3以上，單段爐的煤氣熱值通常在5500KJ/nm3左右。
兩段爐可燒煙煤，但擇煤！如計(jì)劃選擇兩段式煤氣發(fā)生爐，需要特別注意當(dāng)?shù)氐拿悍N是否適用，兩段爐一般適用揮發(fā)份較高的煤種。對(duì)煤的機(jī)械強(qiáng)度要求較高，不可以使用煤球。
國(guó)內(nèi)已有發(fā)生爐廠(chǎng)家開(kāi)發(fā)出利用兩段爐余熱生產(chǎn)蒸汽的爐型，對(duì)熱能利用有了新的解決辦法。

雙段式煤氣發(fā)生爐各個(gè)層的具體作用

1、空層：頂部，氣相空間同時(shí)進(jìn)行這化學(xué)反應(yīng)。主要作用：匯集煤氣并且使之由爐出口排出。
2、干燥層：干燥層是料層上一層。原煤含有一定水分，當(dāng)煤落入爐內(nèi)時(shí)，水分受熱蒸發(fā)變成蒸汽，使煤得到干燥。
3、干餾層：干餾層位于還原層之上，干燥層之下，產(chǎn)生大量揮發(fā)物的一個(gè)層次。煤炭經(jīng)干燥后，在250-300℃下開(kāi)始折出揮發(fā)分及其它干餾產(chǎn)物，這些產(chǎn)物與還原層來(lái)的煤氣混合后從爐出口排除。這樣提高了煤氣的熱值，碳?xì)浠衔?/a>因溫度低而未裂解，所以煤氣中含甲烷、碳?xì)浠衔?/a>以及焦油霧，焦油霧經(jīng)凈化后除掉。
4、還原層：還原層是生成主要可燃?xì)怏w的區(qū)域。二氧化碳與灼熱的炭起作用，進(jìn)行吸熱化學(xué)反應(yīng)，生產(chǎn)可燃的一氧化碳；水蒸氣與灼熱的炭進(jìn)行吸熱化學(xué)反應(yīng)，生成可燃的一氧化碳和氫氣，同時(shí)吸收大量的熱。
5、氧化層：碳與氣化劑中的氧發(fā)生激烈的熱化學(xué)反應(yīng)，生成二氧化碳和一氧化碳，并放出大量的熱量，煤氣的熱化學(xué)反應(yīng)所需的熱量靠此來(lái)維持。氧化層溫度一般維持在1100～1200℃，這決定于原料煤灰熔點(diǎn)的高低。
6、灰層：氣化反應(yīng)后爐渣所形成的灰塵，它能預(yù)熱和均勻分布自爐底進(jìn)入的氣化劑，并起著保護(hù)爐條和灰盤(pán)的作用。燃料層里不同區(qū)層的高度，隨燃料的種類(lèi)、性質(zhì)的差別和采用的氣化劑、氣化條件不同而異。而且，各區(qū)層之間沒(méi)有明顯的分界，往往是互相交錯(cuò)的。