煤氣發(fā)生爐運(yùn)行故障的分析和處理(已修改)
2025-03-17 11:08 本頁面
【正文】 煤氣發(fā)生爐運(yùn)行故障的 分析與處理 編制人：孫毅 第一章 ：煤氣生產(chǎn)過程中的重要參數(shù) 發(fā)生爐煤氣 發(fā)生爐煤氣是指以無煙煤、焦炭或煙煤作原料 ，與 空氣、水蒸汽 混合介質(zhì)為氣化劑在發(fā)生器內(nèi)反應(yīng)生成的煤氣稱混合發(fā)生爐煤氣。(以下簡(jiǎn)稱煤氣 ) 在既定的原料、設(shè)備和工藝流程中，為獲得最經(jīng)濟(jì)的氣化指標(biāo)，必須選擇最佳的工藝條件： 燃料層溫度、燃料層移動(dòng)速度、鼓風(fēng)速度及飽和溫度。 一、從理論上來講：氣化劑與碳之間可能發(fā)生的反應(yīng)如下： C+O2=CO2+ 2C+ O2=CO+ C+H2O= CO+ C+2H2O= CO2 + CO+H2O= CO2 +H2+ 這些反應(yīng)進(jìn)行的程度決定于煤氣發(fā)生爐的條件，即： 溫度、壓力、氣化劑組成和流速、氣化劑與原料的接觸時(shí)間以及原料的反應(yīng)性質(zhì)等。 二、溫度對(duì)煤氣生產(chǎn)的影響 爐出溫度 ≠爐內(nèi)溫度（反應(yīng)層溫度） 溫度對(duì)還原反應(yīng)生成物組成的影響 ： C+CO2 CO 是一個(gè) 吸熱反應(yīng)，要通過不斷得到熱量才能提高其正反應(yīng)的完全性： 當(dāng)在 400℃ 時(shí)， CO2幾乎得不到還原，此時(shí) CO為 0 當(dāng)在 650℃ 時(shí)， CO為 40%， CO2為 60%。 當(dāng)在 950℃ 時(shí)， CO上升為 96%而 CO2為 4%，此時(shí)說明正反應(yīng)進(jìn)行得較為完全。 溫度對(duì)還原反應(yīng)的速度的影響： 當(dāng)溫度在 1300℃ 左右時(shí)，在溫度在 1300℃ 反應(yīng)產(chǎn)物基本上 CO可接近 100%，隨著溫度下降其還原率也在逐步下降，如在 900℃ 時(shí)，在 80秒后， CO的生成只能達(dá)到 18%左右。 灰熔點(diǎn)（煤灰的熔融性） T1 又稱 IT是開始變形溫度 T2 又稱 ST是軟化溫度 T3 又稱 FT是流動(dòng)溫度，又稱為熔化溫度 在選擇氣化用煤時(shí)，灰熔點(diǎn)的指標(biāo)是作為一個(gè)主要指標(biāo)，要求 ST〉 1250℃ ，因?yàn)橐话愎潭ù裁簹獍l(fā)生爐中最高溫度是在氧化層區(qū)域內(nèi)，在氧化層內(nèi)的溫度大約要達(dá)到 11001200℃ 左右，所以選擇灰熔點(diǎn)大于氧化層的溫度，可以使在氧化層下部生成的灰渣在此區(qū)域內(nèi)不熔化，因此也不會(huì)形成大的渣塊，而保證爐況的正常。 三、氣化劑組成和流速 在反應(yīng)中作為氣化劑的一是空氣，二是蒸汽，空氣量可由閥門來控制，調(diào)節(jié)蝶閥來調(diào)節(jié)，流量計(jì)來指示，而氣化劑中的蒸汽含量就是靠到達(dá)一定溫度時(shí)的飽和水分來衡量，所以這個(gè)作為衡量水蒸汽含量的溫度稱為 飽和溫度 。 對(duì)于不同煤種， 其飽和溫度使用的大小主要決定于該煤種灰熔點(diǎn)的高低 ，當(dāng)煤種灰熔點(diǎn)高時(shí)，則飽和溫度可相應(yīng)用小，對(duì)于煤種的灰熔點(diǎn)低時(shí)，則飽和溫度可要用得高 。 為何使用自產(chǎn)蒸汽？ 外來蒸汽壓力 ≥ Mpa 外來飽和蒸汽減壓后 ≥ Mpa 水套、蒸汽集氣器工作壓力： ≤ 空氣總管壓力 ～ KPa 四、料層的移動(dòng)速度和料層高度 氣化操作過程中，隨著加煤和排灰，料層以一定速度向下移動(dòng)。整個(gè)料層高度是相對(duì)穩(wěn)定的。 發(fā)生爐氣化強(qiáng)度、灰份含量、使用煤種和粒度 預(yù)熱層過薄，爐出溫度上升； 氣化層過薄，氣化反應(yīng)不完全，煤氣質(zhì)量變壞； 灰層太低，易燒壞爐蓖和爐裙，灰渣含碳上升，并造成料層波動(dòng)，其操作和管理都相當(dāng)困難。 預(yù)熱層過厚，氣流不均，造成局部過熱； 氣化層過厚 —— 氧化層過厚，溫度過高，易結(jié)渣； 灰層過高，將使氣化層上移，厚度相對(duì)減少，影響正常氣化，并且由于鼓風(fēng)氣預(yù)熱充分，進(jìn)而使氧化層溫度上升，結(jié)渣可能性增加。 預(yù)熱層（包括干餾、干燥層） 300—— 500mm 氣化層（包括氧化、還原層） 500—— 800mm 灰渣層 300—— 600mm 五、鼓風(fēng)速度 1）碳的完全氧化反應(yīng)。其反應(yīng)速度隨氣流速度的提高而提高，其碳氧化反應(yīng)速度的加快，單位時(shí)間釋放的熱量相應(yīng)增加，給還原反應(yīng)提供充足的熱量，提高了氣化強(qiáng)度。 2） CO2的還原反應(yīng)和水蒸汽分解反應(yīng)在通常爐溫下，其反應(yīng)速率較慢，需要一定反應(yīng)時(shí)間。隨著鼓風(fēng)速度的提高，氣化劑在燃料層中停留時(shí)間縮短，則不利于碳的充分氣化。 氣流速度的提高，燃料層的阻力隨之增大，爐出煤氣中的帶出物數(shù)量也相應(yīng)增加，這些都是對(duì)氣化不利的。
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