煤氣發(fā)生爐按不同的制氣工藝和所產(chǎn)煤氣的質(zhì)量分為單段煤氣發(fā)生爐、雙段煤氣發(fā)生爐和干餾式煤氣發(fā)生爐。
單段煤氣發(fā)生爐的產(chǎn)品屬于固體燃料(煤或焦炭)經(jīng)過(guò)氣體的一種熱加工過(guò)程,即用氧或氧化合物(蒸汽、二氧化碳)通過(guò)高溫的固體燃料(煤、焦炭)層、其中起氧化作用的有機(jī)物質(zhì)(空氣、水蒸汽)稱(chēng)為氣化劑,生成含有氫、一氣化碳及甲烷等的混合氣體稱(chēng)為煤氣。
爐體結(jié)構(gòu):全水套結(jié)構(gòu),自產(chǎn)蒸汽壓力為294KPa ,可直接通入煤氣爐做氣化劑使用。
加煤機(jī)構(gòu):采用機(jī)械加煤結(jié)構(gòu),操作簡(jiǎn)單,維修方便,氣密性好。
清灰機(jī)構(gòu):采用液壓傳動(dòng)裝置濕式單側(cè)除灰。該爐加料、除渣、布風(fēng)均勻,操作簡(jiǎn)便、調(diào)節(jié)方便、運(yùn)行可靠。
常壓固定床煤氣發(fā)生爐,一般以塊狀無(wú)煙煤或煙煤和焦炭等為原料,用蒸汽或蒸汽與空氣的混合氣體作氣化劑,生產(chǎn)以一氧化碳和氫氣為主要可燃成分的氣化煤氣。煤氣爐內(nèi)燃料層的分區(qū)1-干燥層2-干餾層3-還原層4-氧化層5-灰渣層。
雙段式煤氣發(fā)生爐發(fā)生的煤氣分為上段煤氣和下段煤氣。上段煤氣*I級(jí)電捕焦油器,脫除重質(zhì)焦油及灰塵,其工作溫度為90-150攝氏度之間,在進(jìn)入間接冷卻器,在間接冷卻器內(nèi)煤氣唄冷卻至35-45攝氏度左右。下段煤氣經(jīng)旋風(fēng)除塵器除塵,除塵后的溫度大約在450-550攝氏度。繼而進(jìn)入余熱換熱器,在給煤氣降溫的同時(shí)回收煤氣顯熱,煤氣溫度降至200-230攝氏度左右;再進(jìn)入風(fēng)冷器冷卻,溫度降至35-45攝氏度。被間接冷卻后的上段煤氣和下段煤氣進(jìn)入二級(jí)電捕輕油器再一次脫油、除塵。被冷卻凈化后的煤氣經(jīng)加壓及加壓,通過(guò)煤氣管道輸送使用。
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。
在固定床發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成了含有CO, CO2, H2, CH4, C2H4, N2等成分的發(fā)生爐煤氣。
反應(yīng)段分為:干燥層、干餾層、還原層、氧化層
由加煤系統(tǒng)、氣化系統(tǒng)、爐體系統(tǒng)、爐柵系統(tǒng)、液壓除灰系統(tǒng)、干油潤(rùn)滑系統(tǒng)組成。
將原料煤通過(guò)提升設(shè)備提升到處料倉(cāng),由程序控制的給煤設(shè)備將煤加入兩段爐內(nèi)??諝夤娘L(fēng)機(jī)將空氣鼓入爐底,同時(shí)低壓蒸汽通過(guò)混合箱與空氣混合作為氣化劑與高溫段的半焦進(jìn)行氣化反應(yīng),同時(shí)利用下端煤氣的余熱干餾段的煤進(jìn)行干餾。干餾產(chǎn)生的煤氣由電捕焦油器捕集灰塵和焦油,然后進(jìn)入煤氣匯集總管。由下部氣化段產(chǎn)生的煤氣經(jīng)過(guò)旋風(fēng) 除塵器除去大顆粒灰塵后進(jìn)入煤氣匯集總管。