工業(yè)用煤氣發(fā)生爐概述.doc

工業(yè)用煤氣發(fā)生爐概述概 述 煤是我國儲量最豐富的燃料，全國燃料及動力消耗中的3/4來源于煤。解決好煤的燃燒是我國的基本任務。多年來，我公司與研究院所建立了廣泛的合作研究，開發(fā)了各種結構形式的煤氣發(fā)生爐，其中有些爐型還處于國際領先水平。 煤氣發(fā)生爐是一項成熟的技術，已應用了一百多年，我公司生產(chǎn)的煤氣發(fā)生爐已經(jīng)成功的運用于冶金、機械、有色金屬、陶瓷、金屬制品等行業(yè)，如；各種加熱爐、熔化爐、退火爐、烘干爐等。由于煤氣不經(jīng)冷卻直接供爐窯使用，即節(jié)能又能滿足國家環(huán)保要求，煤氣發(fā)生爐逐漸被各種爐窯廣泛應用。 工業(yè)用煤氣發(fā)生爐爐體為全水隔套結構，自產(chǎn)蒸汽能滿足氣化劑的要求，采用電動自動加煤，利用旋轉濕式灰盤自動排渣，各活動連接口均有水封裝置，爐頂四周有寬暢的操作平臺，備有專用儀表電器操作臺，經(jīng)很多行業(yè)使用證明，工業(yè)用煤氣發(fā)生爐具有不僅能耗低、產(chǎn)氣量大熱值高，而且性能穩(wěn)定、操作維修方便、使用安全可靠等特點。工業(yè)煤氣發(fā)生爐技術特性表規(guī)格項目單 位1000130015001700200022602400260028003000爐膛面積M20.791.331.772.273.144.014.525.316.167.07適用燃料焦碳。無煙煤。弱粘結性煙煤（結焦溫度大于1300）燃料粒度mm30-4030-4030-5030-5030-5040-6040-6040-6040-6040-60燃料消耗量Kg/h1502504004606008001030135016002200煤氣產(chǎn)生量M3/h420-540700-9001120-14401210-16601680-21602240-28802800-37003800-42004500-50005800-7000煤氣出口溫度450-550450-550450-550450-550450-550450-550450-550450-550450-550450-550煤氣發(fā)熱值Kcal/m31200-13501200-13501200-13501200-13501200-13501200-13501200-13501200-13501200-13501200-1350煤氣出口壓力Pa980-1960980-1960980-1960980-1960980-1960980-1960980-1960980-1960980-1960980-1960爐底最大鼓風壓力Pa2014201420142014201420142014201420142014飽和溫度55-6555-6555-6555-6555-6555-6555-6555-6555-6555-65蒸汽消耗量Kg/h5080150190220280350420490700除灰形式旋轉式爐盤濕式除灰氣化類型空氣與水蒸汽（混合水煤氣）煤氣發(fā)生爐工作原理煤氣發(fā)生爐的工作原理目前是以分層理論作為指導來探討的，煤氣發(fā)生爐內由下向上依次分為灰層、氧化層、還原層、干餾層、干燥層。1、灰層灰層又稱渣層，是固態(tài)物料由上向下移動的最后一層，是煤炭燃燒與汽化后的混合物。渣層的厚度大約由爐篦向上150250mm厚；灰層的作用是：由于灰渣剛由氧化層沉降下來，溫度比較高，當空氣和水蒸氣鼓入之后經(jīng)過渣層進行冷熱交換，將空氣和水蒸氣預熱，一般預熱到200以上。這樣為氧化層的熱化學反應帶來優(yōu)越條件，加速燃燒；由于渣層被空氣和水蒸汽冷卻，溫度已降低，鋪在爐篦上可起保護作用；灰渣分布在爐篦上呈疏松粒狀，空氣、水蒸氣經(jīng)爐篦的松渣層可以起到重新均勻分布氣化劑的作用；渣層是處在最下層，襯墊著其它層次，它的正常與穩(wěn)定影響到其它層次。2、氧化層氧化層又稱火層，正常情況下厚度為100200mm，氧化層主要的作用是使空氣中的氧氣遇碳進行急劇的化學反應，生成大量的二氧化碳，同時放出大量的熱量。煤氣的熱化學反應所需的熱量靠此來維持?；饘訙囟纫话惚３衷?1001250，這決定原料煤灰熔點的高低。一般煤炭的灰熔點大約在12501350左右，根據(jù)情況選擇爐溫的高低，以灰渣不結焦為準。3、還原層還原層是生成可燃氣體的區(qū)域，根據(jù)反應式進行的情況分為第一還原層和第二還原層（或稱為主還原層和次還原層）。正常情況下還原層厚度為200400mm。還原層的作用是：二氧化碳和灼熱的碳起作用，進行化學反應，生成可燃的一氧化碳；水蒸氣與灼熱碳進行吸熱化學反應，生成可燃的一氧化碳和氫氣；除以上兩類主要化學反應外，其次還有一氧化碳與多余的水蒸氣反應而生成二氧化碳和氫氣，同時放出熱量，使煤氣發(fā)生爐出口溫度升高。4、干餾層干餾層位于還原層之上。煤炭進入爐內干燥后在400500下析出揮發(fā)分及其它干餾產(chǎn)物變成焦碳，焦碳由干餾層轉入還原層進行熱化學反應。干餾層的厚度一般依煤種和操作的不同而不同。5、干燥層干燥層是總層最上的一層，原煤的水分在這一層被蒸發(fā)，為下層準備好干燥的原料。煤氣發(fā)生爐的總層高度一般為9001000mm?？倢拥扔诟鲗雍穸鹊目偤?。煤氣發(fā)生爐的操作規(guī)范煤氣發(fā)生爐的操作是依據(jù)加熱窯爐用氣量，窯爐溫度的變化，而隨機運作的，其相關調整的主要參數(shù)為煤氣發(fā)生爐爐底壓力和小時耗氣原料量。一、煤氣投料量的控制1、根據(jù)窯爐對煤氣需要量的大小。增減加料量。耗用煤氣增大時，投料間隔時間要縮短。2、通過檢測煤氣發(fā)生爐空層高度控制投料量。 3、當煤氣發(fā)生爐出口溫度超過450時應及時投料。4、正常運行中盡量作到勤加料，少加料，平穩(wěn)爐內料層高度，爐底壓力及飽和溫度適宜。二、正常運行中的檢測與要求1、每小時用釬子探測一次空層（即測量總層高度）。2、每小時要用釬子整理一次料層，使料層松緊，高底向一致，透爐時間不易過長。3、每小時探中心灰層一次，每四小時探四周灰層一次。4、灰盤除渣要勤啟動，穩(wěn)定料層和灰層，不宜大起大落。5、如煤氣發(fā)生爐出口煤氣的溫度超出規(guī)定范圍迅速上升，料層厚高于正常值，爐內特別光亮，這時應將飽和溫度增加3-4。6、爐底飽和溫度調節(jié)與控制（1）飽和溫度是煤氣發(fā)生爐運行的主要參數(shù)。適當調節(jié)蒸氣閥門與送風閘門，使其改變配比度，即可使飽和溫度穩(wěn)定在規(guī)定范圍內。（2）飽和溫度底，易造成火層上移或煤層溫度過高超過灰熔點，易使灰渣結焦。（3）飽和溫度過高，易造成火層下移或火層溫度偏低，使爐子處于冷運行狀態(tài)，影響煤氣產(chǎn)量和質量。（4）為調節(jié)氧化層溫度，應調整飽和溫度，火層溫度低時，增大空氣給入量或減少蒸汽給入量。7、注意觀察煤氣發(fā)生爐水夾套玻璃管液面計，經(jīng)常保持高水位運行，但不可超過上限。8、生產(chǎn)過程中，發(fā)現(xiàn)異常和事故，應立即向值班班長匯報，并采取預防措施。9、煤氣發(fā)生爐正常生產(chǎn)轉熱備用爐操作程序煤氣發(fā)生爐因停電、缺水、停氣、窯爐發(fā)生故障或本身故障，而暫時停止生產(chǎn)，但不熄火，使爐子處于隨時可以投入運行狀態(tài)稱之為熱備用爐。（1）煤氣發(fā)生爐轉熱備用應取得值班班長同意（特殊情況除外），并通過窯爐操作人員，作好停氣準備。（2）停止投料，減少產(chǎn)氣量（降低爐底風壓及進氣量）。（3）漫漫開啟煤氣安全放散閥，同時窯爐工應迅速關閉燃燒器上的煤氣閥與空氣閥。（4）關閉煤氣發(fā)生爐的爐底進風閥，再關蒸汽閥。（5）開啟自然通風閥，關停風機。（6）熱備后禁止向爐內投料或打開探火孔，注意各部位水封的水面。（7）找出事故原因，立即向有關領導匯報。（8）熱備時間較長時，一個班應加1-2斗料，但加料時，應先開風機，少量給風保持爐內火層溫度，同時爐內呈正壓狀態(tài)。嚴禁在負壓狀態(tài)投料或開啟探火孔。10熱備爐轉為正常生產(chǎn)時的操作程序：(1) 通知窯爐操作人員準備送氣，檢查窯爐的安全放散閥應處在開啟狀態(tài)，煤氣燃燒器上的閥門均應處在關閉狀態(tài)。（2）關閉自然通風閥，啟動鼓風機。（3）如果停運時間較長，應在爐底送風前向爐底送入蒸氣吹掃爐底。（4）開啟入爐空氣閥，注意控制風量由小到大逐漸增加。（5）調節(jié)蒸汽閥，控制飽和溫度及各項操作參數(shù)，待煤氣正常后，通知窯爐操作人員按燃氣爐安全操作規(guī)程點火啟用程度與方法運作。（6）待窯爐啟用煤氣后，根據(jù)窯爐溫度，隨時調節(jié)煤氣爐的各項運行指標，直至正常。 煤氣爐冷運轉及料層傾斜處理一、 煤氣發(fā)生爐冷運轉故障 1、冷運轉現(xiàn)象（1）煤氣發(fā)生爐出口溫度低于正常值。（2）煤氣發(fā)生爐內料層呈現(xiàn)一片黑色或暗黑，略帶紅色。（3）煤氣含水分過多，質量變壞，CO2含量增多，窯爐趨于下限范圍。2、冷運轉危害（1）灰層薄易燒壞爐柵或爐裙。（2）爐內溫度低，氧化還愿反應不充分，汽化效率低，煤氣質量及產(chǎn)量滿足不了窯爐的能耗要求。（3）由于氧化層溫度降低，灰層過薄，氣化劑預熱，原料氣化不完全，灰渣含炭量增高，原料消耗量增大。3、造成冷運轉的原因（1）飽和溫度高于正?？刂浦?。（2）氣化原料中粉末過多，料層阻力增大，透氣性變壞。（3）除灰過多，火層低于爐柵頂端，而總層又偏高。4、冷運轉處理辦法（1）根據(jù)爐內狀況適當降低飽和溫度借此提高氧化層溫度，但不允許長時期超過規(guī)定范圍。（2）適當增加入爐空氣量，加快氧化燃燒速度，提高灰層厚度和氧化層溫度及氣化劑預熱溫度。（3）煤氣發(fā)生爐出氣溫度偏低時，盡量延長投料時間。（4）火層較底時，停止灰盤轉動除渣，培養(yǎng)火層。（5）篩去10mm以下的煤灰粉末。二、 煤氣發(fā)生爐熱運轉故障 1、熱運轉現(xiàn)象（1）煤氣出口溫度過高，超出了規(guī)定范圍。（2）開啟探火孔觀察，爐內料層表面一片火光，出現(xiàn)局部冒火，燒穿現(xiàn)象。（3）從探火孔出來的煤氣著火，煤氣中的一氧化碳含量偏低，煤氣質量變差。（4）灰層增大速度大，灰中含殘?zhí)苛坎环€(wěn)定，有較多隨灰渣排出。（5）往煤氣爐內插釬子時，感到料層發(fā)粘。2、煤氣發(fā)生爐熱運轉的危害（1）灰層相對過高，其它層厚度相應變薄，還原不充分，二氧化碳含量增多。（2）氧化層溫度過高，超過灰熔點易引起結焦，爐況惡化，氣化反應不好，有效組分降低。（3）由于局部冒火，出現(xiàn)燒穿現(xiàn)象，導致空氣走捷路，煤氣中可燃組分二次燃燒。同時，因氧含量的增高，直接危及安全生產(chǎn)。（4）灰渣里含碳量增高，促使氣化原料的消耗定額上升。3、造成熱運轉的原因（1）飽和溫度小于正常值或波動大，時間長，或燃燒層過薄。（2）灰層長時間高出正常值，除灰不及時，沒有按時透爐，均衡松緊度和總層高度超出正常范圍。4、熱運轉處理辦法（1）根據(jù)實際情況，加強操作力度，適當提高飽和溫度，但不能超過4。（2）適當加料，除灰，透爐。使總層達到800-1100mm，重新培養(yǎng)火層及還原層，干餾層及干燥層。（3）根據(jù)窯爐溫度，酌情減小風量。三、 煤氣發(fā)生爐層次偏斜的原因 1、偏斜運行現(xiàn)象：層次偏斜主要是爐內灰層一邊高，一邊低，火層也同時偏斜，高的一邊冒火呈熱運行，低的一邊發(fā)暗呈冷運行，煤氣發(fā)生爐出口溫度急驟上升。 2、煤氣爐偏斜運行的危害 煤氣發(fā)生爐出現(xiàn)層次偏斜，容易引起爐內局部冒火，燒穿，造成煤氣中二氧化碳含量升高，一氧化碳含量下降：甚至出現(xiàn)煤氣中氧含量增加的被動局面，以及灰渣中含碳量升高等現(xiàn)象。 3、煤氣發(fā)生爐層次偏斜的原因（1）氣化原料粒度不均，煤粉及含水量過大，造成入爐原料偏斜，布料不均勻，沒能及時調正處理。（2）由于原料粒度問題，入爐后氣化速度不一，造成爐內松緊不一，粒度大處通風燃燒激烈，產(chǎn)生孔洞與冒火。（3）爐內局部結焦未能及時處理和透爐調整，或處理不慎風量分布不均。4、煤氣發(fā)生爐爐層偏斜處理方法（1）灰層高處進行捅灰，并用小鉤子從灰盤撥灰，盡快將灰渣排出爐內。（2）在燃燒不好的地方，在總層偏高處要適當?shù)赝笭t，細心地在料層中打氣孔提高通風量。（3）在有光亮處和燃燒猛烈的孔洞地方用鐵釬使料層緊密，并用鐵釬將周圍末燃燒的煤撥散到燒穿的地方，根據(jù)情況適當加料覆蓋，保持料層均勻。（4）如發(fā)現(xiàn)有結焦現(xiàn)象，可適當增加飽和溫度，但不超過飽和溫度控制范圍。（5）加強對氣化原料的篩分處理，篩除原料中的10mm以下的煤炭粉末。 煤氣發(fā)生爐的事故處理煤氣發(fā)生爐有時出現(xiàn)突發(fā)情況，因此必須及時處理，以保安全。一、遇到下列情況應立即改熱備用或停爐 1、供電停電時。 2、供氣或供水停止4小時以上時。 3、煤氣發(fā)生爐裙板被燒穿，爐底送風從灰盤外溢而不能處理時。 4、煤氣發(fā)生爐水夾套破裂或開焊，在運行中不能立即維修處理時。 5、投料設施有問題，用人工無法滿足投料，煤氣爐出口溫度達到600以上時。 6、煤氣管道或除塵器發(fā)生嚴重故障，而無法處理時。二、 將運行中的煤氣發(fā)生爐改熱備爐操作方法。生產(chǎn)中的煤氣發(fā)生爐改熱備爐的操作程序，按煤氣發(fā)生爐正常生產(chǎn)轉熱備爐的操作步驟執(zhí)行。三、 將運行中的煤氣發(fā)生爐停運熄火操作程序1、接到上級停爐熄火的指令后，通知窯爐操作人員停用煤氣燃燒器，并關閉煤氣、空氣閥門。2、降低煤氣發(fā)生爐鼓風量，同時加大飽和溫度。3、停止加料，停止運轉灰盤。4、打開煤氣發(fā)生爐側的安全放散閥，關閉爐底空氣閥，停運鼓風機。5、開大爐底蒸汽，直至煤氣爐出口溫度與蒸汽溫度相同時，停止給蒸汽，爐內冷卻到40-80時，可轉動灰盤除灰，停爐。 應用實例一用戶需要一臺320萬大卡/時的煤氣發(fā)生爐320萬大卡/時煤氣發(fā)生爐要取用2260這