工業(yè)用煤氣發(fā)生爐概述

1、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(wù)。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(jié)構(gòu)形式的煤氣發(fā)生爐，其中有些爐型還處于國際領(lǐng)先水平。煤氣發(fā)生爐是一項成熟的技術(shù)，已應(yīng)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(yīng)用。工業(yè)用煤氣發(fā)生爐爐體為全水隔套結(jié)構(gòu)，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(zhuǎn)濕式灰盤自動排渣，各

2、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(shù)特性表規(guī)格項目單位由10001300由15001700由20002260由2400由26002800由3000爐膛面積M20.791.331.772.273.144.014.525.316.167.07焦碳。無煙煤。弱粘結(jié)性煙煤(結(jié)焦溫度大于適用燃料1300C)燃料粒度mm30-4030-4030-5030-5030-5040-6040-6040-6040-6040-60燃料消耗量Kg/h

3、1502504004606008001030135016002200煤氣產(chǎn)生量M3/h420-540700-9001120-14401210-16601680-21602240-28802800-37003800-42004500-50005800-7000煤氣出口溫度C450-550450-550450-550450-550450-550450-550450-550450-550450-550450-550煤氣發(fā)熱值Kcal/m31200-13501200-13501200-13501200-13501200-13501200-13501200-13501200-13501200-13501

4、200-1350煤氣出口壓力Pa980-1960980-1960980-1960980-1960980-1960980-1960980-1960980-1960980-1960980-1960爐底最大鼓風(fēng)壓力Pa2014201420142014201420142014201420142014飽和溫度c55-6555-6555-6555-6555-6555-6555-6555-6555-6555-65蒸汽消耗量Kg/h5080150190220280350420490700除灰形式旋轉(zhuǎn)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(dǎo)來

5、探討的，煤氣發(fā)生爐內(nèi)由下向上依次分為灰層、氧化層、還原層、干儲層、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享;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(dāng)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(yù)熱，一般預(yù)熱到200c以上。這樣為氧化層的熱化學(xué)反應(yīng)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

6、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(xué)反應(yīng)，生成大量的二氧化碳，同時放出大量的熱量。煤氣的熱化學(xué)反應(yīng)所需的熱量靠此來維持?；饘訙囟纫话惚３衷?1001250C,這決定原料煤灰熔點的高低。一般煤炭的灰熔點大約在12501350c左右，根據(jù)情況選擇爐溫的高低，以灰渣不結(jié)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(yīng)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(xué)反應(yīng)，生成可燃的一氧化碳；水蒸氣與灼熱碳進行吸

7、熱化學(xué)反應(yīng)，生成可燃的一氧化碳和氫氣；除以上兩類主要化學(xué)反應(yīng)外，其次還有一氧化碳與多余的水蒸氣反應(yīng)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、干儲層干儲層位于還原層之上。煤炭進入爐內(nèi)干燥后在400500c下析出揮發(fā)分及其它干儲產(chǎn)物變成焦碳，焦碳由干儲層轉(zhuǎn)入還原層進行熱化學(xué)反應(yīng)。干儲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總層等于各層厚度的總和。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(guān)調(diào)整的主要參數(shù)

8、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(dāng)煤氣發(fā)生爐出口溫度超過450c時應(yīng)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(nèi)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。3-45如煤氣發(fā)生爐出口煤氣的溫度超出規(guī)定范圍迅速上

9、升，料層厚高于正常值，爐內(nèi)特別光亮，這時應(yīng)將飽和溫度增加6爐底飽和溫度調(diào)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(dāng)調(diào)節(jié)蒸氣閥門與送風(fēng)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(nèi)。(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(jié)焦。(3)飽和溫度過高，易造成火層下移或火層溫度偏低，使?fàn)t子處于冷運行狀態(tài)，影響煤氣產(chǎn)量和質(zhì)量。(4)為調(diào)節(jié)氧化層溫度，應(yīng)調(diào)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。又注意觀察煤氣發(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。&生產(chǎn)過程中，發(fā)現(xiàn)異常和事故，應(yīng)立即向值班班長匯報，并采取預(yù)防措施。

10、9煤氣發(fā)生爐正常生產(chǎn)轉(zhuǎn)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?fàn)t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(zhuǎn)熱備用應(yīng)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(fēng)壓及進氣量)。(3)漫漫開啟煤氣安全放散閥，同時窯爐工應(yīng)迅速關(guān)閉燃燒器上的煤氣閥與空氣閥。(4)關(guān)閉煤氣發(fā)生爐的爐底進風(fēng)閥，再關(guān)蒸汽閥。(5)開啟自然通風(fēng)閥，關(guān)停風(fēng)機。(6)熱備后禁止向爐內(nèi)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(guān)領(lǐng)導(dǎo)匯報。(8)熱備時間較長時，一個班應(yīng)加1-

11、2斗料，但加料時，應(yīng)先開風(fēng)機，少量給風(fēng)保持爐內(nèi)火層溫度，同時爐內(nèi)呈正壓狀態(tài)。嚴禁在負壓狀態(tài)投料或開啟探火孔。1Q熱備爐轉(zhuǎn)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(yīng)處在開啟狀態(tài)，煤氣燃燒器上的閥門均應(yīng)處在關(guān)閉狀態(tài)。(2)關(guān)閉自然通風(fēng)閥，啟動鼓風(fēng)機。(3)如果停運時間較長，應(yīng)在爐底送風(fēng)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(fēng)量由小到大逐漸增加。(5)調(diào)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(diào)節(jié)煤氣爐的各項運行指標，直至正常。煤氣爐

12、冷運轉(zhuǎn)及料層傾斜處理一、煤氣發(fā)生爐冷運轉(zhuǎn)故障1、冷運轉(zhuǎn)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(nèi)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(zhì)量變壞，CO含量增多，窯爐趨于下限范圍。2冷運轉(zhuǎn)危害(1)灰層薄易燒壞爐柵或爐裙。(2)爐內(nèi)溫度低，氧化還愿反應(yīng)不充分，汽化效率低，煤氣質(zhì)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(yù)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(zhuǎn)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(zhuǎn)處理辦法(

13、1)根據(jù)爐內(nèi)狀況適當(dāng)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(dāng)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(yù)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(zhuǎn)動除渣，培養(yǎng)火層。(5)篩去10mmz下的煤灰粉末。二、煤氣發(fā)生爐熱運轉(zhuǎn)故障1、熱運轉(zhuǎn)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(nèi)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(zhì)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(nèi)插釬子時，感

14、到料層發(fā)粘。2煤氣發(fā)生爐熱運轉(zhuǎn)的危害灰層相對過高，其它層厚度相應(yīng)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(jié)焦，爐況惡化，氣化反應(yīng)不好，有效組分降低。(3)由于局部冒火，出現(xiàn)燒穿現(xiàn)象，導(dǎo)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(zhuǎn)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(zhuǎn)處理辦法(1)根據(jù)實際情況，加強操作力度，適當(dāng)提高飽和溫度，但不能超過4CO(2)適

15、當(dāng)加料，除灰，透爐。使總層達到800-1100m項重新培養(yǎng)火層及還原層，干儲層及干燥層。(3)根據(jù)窯爐溫度，酌情減小風(fēng)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(nèi)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(nèi)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(diào)正處理(2

16、)由于原料粒度問題，入爐后氣化速度不一，造成爐內(nèi)松緊不一，粒度大處通風(fēng)燃燒激烈，產(chǎn)生孔洞與冒火。(3)爐內(nèi)局部結(jié)焦未能及時處理和透爐調(diào)整，或處理不慎風(fēng)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(nèi)。(2)在燃燒不好的地方，在總層偏高處要適當(dāng)?shù)赝笭t，細心地在料層中打氣孔提高通風(fēng)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(dāng)加料覆蓋,保持料層均勻。(4)如發(fā)現(xiàn)有結(jié)焦現(xiàn)象，可適當(dāng)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10mmz下的煤

17、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、遇到下列情況應(yīng)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(fēng)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。600c以上時。5、投料設(shè)施有問題，用人工無法滿足投料，煤氣爐出口溫度達到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(zhuǎn)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(guān)閉煤氣、空氣閥門。2降低煤氣發(fā)生爐鼓風(fēng)量，同時加大飽和溫度。3停止加料，停止運轉(zhuǎn)灰盤。4打開煤氣發(fā)生爐側(cè)的安全放散閥，關(guān)閉爐底空氣閥，停運鼓風(fēng)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(nèi)冷卻到40-80C時，可轉(zhuǎn)動灰盤除灰，停爐應(yīng)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。226