【正文】 ，以減弱機(jī)械磨損。（3）底盤底盤和爐殼通過大法蘭連成一體，用紫銅薄板包石棉布填料密封。水煤氣發(fā)生爐的結(jié)構(gòu)大致分為五個(gè)部分，起各部分的作用分?jǐn)⑷缦拢海?）爐體爐殼由鋼板焊制，上部襯有耐火磚和保溫磚硅藻磚，使?fàn)t殼免受高溫的損害。必須指出，各層之間并沒有嚴(yán)格的界限，即沒有明顯的分層，各層高度隨燃料的種類性質(zhì)和氣化條件不同而異?；以鼘友趸瘜痈绅s層干燥層還原層圖1燃料層分區(qū)示意圖（3）還原層 氣化劑從下面進(jìn)入碳層氧化區(qū)中已含有各種氣體成分，而在還原層里，主要進(jìn)行CO的還原反應(yīng)。表1 以空氣為氣化劑主要反應(yīng)方程序號(hào)反應(yīng)方程式1C＋O2（）=CO2（+）2C＋O=2（）=2CO（+）3C＋CO2（）=2CO（+=2）42C＋＋O2＋=CO2＋表2 以水蒸汽為氣化劑主要反應(yīng)方程式序號(hào)反應(yīng)方程式1C＋H2O（汽）=CO＋H22C＋2H2O（汽）=CO2＋2H23CO＋2H2O（汽）=CO2＋H242H2＋O2=2H2O（汽）5C＋H2=CH46CO＋3H2=CH4＋H2O7CO2＋4H2=CH4＋2H2O（汽）在氣化爐燃燒層中，炭與空氣幾水蒸汽的混合物相互作用時(shí)的產(chǎn)物稱為半水煤氣，其化學(xué)反應(yīng)按下列方程式進(jìn)行：2C＋O2＋=2CO2＋C＋H2O（汽）=CO＋H2這種煤氣的組成由上列兩反應(yīng)的熱平衡條件決定。所以要求煤的粘結(jié)性較低為宜。（6）對(duì)機(jī)械強(qiáng)度的要求機(jī)械強(qiáng)度高，以免燃料在爐內(nèi)或上料過程中受碰撞和擠壓而發(fā)生碎裂，機(jī)械強(qiáng)度低會(huì)使?fàn)t內(nèi)阻力和氣體帶出物增加，氣化能力下降，消耗增高。（4）對(duì)硫份的要求煤中的硫份在氣化過程中轉(zhuǎn)化為含硫氣體，不僅對(duì)設(shè)備和系統(tǒng)管道有腐蝕作用，而且會(huì)使催化劑中毒。因此，要求燃料中揮發(fā)份較低為宜。 固定床氣化法的特點(diǎn)固定床氣化法其煤氣發(fā)生爐的排渣和加料不是連續(xù)的，而是間斷的排渣和加料，其致密的煤層在氣化過程中是靜止不動(dòng)的，隨著氣化反應(yīng)的進(jìn)行，以溫度化分的各區(qū)域?qū)⒅饾u上移，必須經(jīng)過間歇排渣和加炭后各區(qū)域才恢復(fù)到原來的位置。用于合成氨的半水煤氣要求氫氮比為3：1。（2）對(duì)揮發(fā)份的要求燃料中如果揮發(fā)份含量高，則由于甲烷和焦油的含水兩增加而不僅會(huì)增加動(dòng)力燃料消耗，而且降低爐子的制氣能力影響氨的產(chǎn)量。灰份高的燃料，不僅增加運(yùn)輸費(fèi)用，而且使氣化條件變得復(fù)雜，所以要求燃料中灰份較低為宜。至于對(duì)氣化效率的影響，則因所選用的煤氣發(fā)生爐爐型不同而有所差異。（8）對(duì)粘結(jié)性的要求粘結(jié)性是煤在高溫下干餾粘結(jié)的性能，粘結(jié)性較強(qiáng)的原料煤，氣化過程中煤相互粘結(jié)后生成焦，破壞燃料的透氣性，妨礙氣化劑的均勻分布，影響氣體成分和制氣產(chǎn)量。 半水煤氣制氣原理固體燃料的氣化過程實(shí)際上主要是碳與氧的反應(yīng)和碳與蒸汽的反應(yīng)，這兩個(gè)反應(yīng)稱為固體燃料的氣化反應(yīng)。（2） 干餾層 干燥層下面溫度較高，燃料中的水分蒸發(fā)至差不多后，在高溫條件下，燃料便發(fā)生分解，放出揮發(fā)分，燃料本身也逐漸碳化，干餾層厚度小于干燥層。（5）灰渣層 氧化層下面就是灰渣層，沒有化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，起作用是能分布熱空氣和保護(hù)爐。等一系列半水煤氣爐，他們的結(jié)構(gòu)與UGI半水煤氣爐基本相同。外壁包有石棉制品隔熱保溫層，防止熱量損失，夾套鍋爐的作用主要是降低氧化層溫度，以防止熔渣粘壁并副產(chǎn)蒸汽，夾套鍋爐兩側(cè)設(shè)有探火孔，用于測(cè)量火層，了解火層分布和溫度情況上部裝有液位計(jì)，水位自動(dòng)調(diào)節(jié)器和安全閥等附件。（4）機(jī)械除灰裝置包括能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的灰盤和爐條及固定不動(dòng)的會(huì)犁。傳動(dòng)裝置附有注油器，以減弱機(jī)械磨損。Ⅳ干餾區(qū)燃料依靠熱氣體換熱進(jìn)行分解，并析出下列物質(zhì)：1水分；2醋酸、甲醇、甲醛及苯酚；3樹脂；4氣體（CO、COH2S、CHC2H氨氮和氫）。（2）利用所蓄積的熱量，預(yù)熱下吹蒸汽和加氮空氣，提高 氣體的入爐溫度，提高分解率。 廢熱鍋爐 廢熱鍋爐主要用于回收吹風(fēng)氣和上行半水煤氣的顯熱。分離下來的 水及向氣泡補(bǔ)充的新鮮水（軟水）由下循環(huán)流入廢熱鍋爐下部管間。 洗氣箱 洗氣箱的作用是防止水封以后的煤氣倒回煤氣爐和空氣發(fā)生爆炸，并兼冷卻除塵的作用。它是煤氣爐系統(tǒng)確保安全生產(chǎn)不可缺少的設(shè)備。煤氣由下部入塔，由上部出塔。 自動(dòng)機(jī) 自動(dòng)機(jī)的作用在于通過自動(dòng)機(jī)的程序控制，使水煤氣的生產(chǎn)操作基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。他是用來表示氣化過程中的熱能利用率。為了保存以上的要求，氣化過程的工藝條件有： 溫度 反應(yīng)溫度沿著燃料層高度而變化，其中氧化層溫度最高。此外，爐溫還受燃料及灰渣熔點(diǎn)的限制，高溫熔融將造成爐內(nèi)結(jié)疤。以降低吹風(fēng)氣中的一氧化碳含量，減少熱損失。但要受到燃料活性、爐溫和熱平衡的限制。但燃料活性較低時(shí)，宜采用較小的蒸汽流量和較長(zhǎng)的送入時(shí)間。 氣體成分 主要調(diào)節(jié)半水煤氣中（H2+CO）與N2比值。一般為小型水煤氣站采：該流程在吹風(fēng)階段，將吹風(fēng)氣通過燃燒室，同時(shí)向燃燒室內(nèi)送入二次空氣，合使吹風(fēng)氣中的在燃燒室中燃燒，蓄熱，高溫燃燒后廢熱鍋爐的收熱量后放空。、下行煤氣顯熱的流程該流程與流程（3）的差別僅在于下行煤氣的顯熱亦于回收，廢熱的回收利用程度最高，廢熱鍋爐的溫度波動(dòng)較小，蒸發(fā)量也較穩(wěn)定。 間歇式氣化的工作循環(huán)常壓固定床法制半水煤氣其工藝流程氣化過程按5個(gè)階段分別敘述如下：（1）吹風(fēng)階段 來自鼓風(fēng)機(jī)的加壓空氣送入煤氣發(fā)生爐底部，經(jīng)與燃料層燃燒放出大量的熱量?jī)?chǔ)存于炭層內(nèi)，生成吹風(fēng)氣由爐頂出，經(jīng)旋風(fēng)除塵 器除去灰塵后，進(jìn)入廢熱鍋爐的管間的水換熱，水受熱蒸汽產(chǎn)生的低壓蒸汽經(jīng)氣包蒸汽管道可供本爐制氣用。（3）下吹制氣階段 蒸汽自爐頂送入，經(jīng)灼熱的氣化層反應(yīng)，氣化層下移，爐溫繼續(xù)下降，生成的水煤氣由爐底引出，因下行煤氣通過灰渣層降低溫度，不再進(jìn)入廢熱鍋爐直接進(jìn)入洗氣箱、洗氣塔洗凈降溫，由塔頂引出至氣柜。間歇式制氣工作循環(huán)各階段氣體的流向如圖所示。蒸汽上吹制氣時(shí)，煤氣經(jīng)燃燒室及廢熱鍋爐回收余熱后，再經(jīng)洗氣箱及洗滌塔進(jìn)入氣柜?？諝獯祪魰r(shí)，氣體經(jīng)燃燒室、廢熱鍋爐、洗氣箱和洗滌塔進(jìn)入氣柜，此時(shí)燃燒室不必加入二次空氣，在上、下吹制氣時(shí)，如配入加氮空氣，則其送入時(shí)間應(yīng)稍遲于水蒸汽的送入，并在蒸汽停送之前切斷，以避免空氣與煤氣相遇而發(fā)生爆炸。重量% C S 灰分 合計(jì) 100灰渣重量（按灰分平衡計(jì)算），kg（）247。采用無煙煤，Φ3000（）煤氣發(fā)生爐每臺(tái)每小時(shí)產(chǎn)半水煤氣為7500Nm3。排污水103－96=7kg表15 廢熱鍋爐熱量平衡表項(xiàng)目進(jìn)熱出熱kJ%kJ%上吹及空氣吹凈氣體顯熱上吹未分解蒸汽潛熱及顯熱吹風(fēng)氣顯熱鍋爐進(jìn)水熱量上吹及空氣吹凈氣體經(jīng)鍋爐顯熱上吹未分解蒸汽經(jīng)鍋爐后的顯熱及潛熱吹風(fēng)氣經(jīng)鍋爐后顯熱蒸汽帶出熱量231840排污水熱焓熱損失總計(jì)100100 夾套鍋爐的物料及熱量衡算 已知條件（1）夾套回收熱為煤氣熱損失的50%。已知條件：1循環(huán)周期及各階段時(shí)間分配 表16循環(huán)周期及各階段時(shí)間分配程序吹風(fēng)上吹下吹二次上吹吹凈合計(jì)%26263684100秒1802. 根據(jù)計(jì)算所得：生產(chǎn)量（Nm3）：吹風(fēng)氣產(chǎn)量：218半水煤氣產(chǎn)量：238加氮水煤氣：消耗量：空氣消耗：199蒸汽量：3. 每個(gè)循環(huán)平均產(chǎn)氣量：75003/60=375Nm3（1）吹風(fēng)空氣流量（吹凈時(shí)風(fēng)量為吹風(fēng)量的70%左右）375/2381993600/（＋）=（干）/h（2）水蒸汽流量：上吹（包括二次上吹）：375/2383600（＋）=5922kg/h下吹：375/2383600/=5593（2）吹風(fēng)起流量375/2382183600/（＋）=23853（3）上行煤氣流量375/2383600/（＋）（4）下行煤氣流量375/2383600/=關(guān)于上面計(jì)算有以下幾點(diǎn)說明：、漏損失。I爐已知條件： 每小時(shí)產(chǎn)半水煤氣量（年產(chǎn)10萬噸合成氨廠，每噸氨需3300m3的半水煤氣由于設(shè)備檢修等原因，全年生產(chǎn)時(shí)間不可能為365天，取300天計(jì)。總重量（金屬）：工作介質(zhì)煤氣及冷卻水操作壓力操作溫度煤氣入口：100℃，出口：35℃冷卻水入口：℃，出口：62℃內(nèi)徑3000毫米8毫米總高15125毫米碳素剛重紅松重14360千克進(jìn)氣口管直徑Φ920毫米9毫米出氣口管直徑Φ820毫米9毫米水噴頭外管直徑Φ89毫米4毫米內(nèi)管直徑Φ45毫米人孔直徑Φ529毫米9毫米冷卻水出口管Φ325毫米8毫米冷卻水進(jìn)口總水管Φ273毫米8毫米煤氣量約25000米3/小時(shí) 煤氣發(fā)生爐自動(dòng)加煤機(jī)工藝指標(biāo)：焦斗最大工作容積盤形閥水壓缸活塞行程445毫米容焦桶頂部水壓缸活塞行程1070毫米盤行閥門開啟角度95176。生產(chǎn)流程采用常壓固定床間歇制氣法，主要設(shè)備有煤氣發(fā)生爐、燃燒室、廢熱鍋爐、洗氣箱、煙囪、洗滌塔、水泵、空氣鼓風(fēng)機(jī)。整個(gè)廠區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向是西南風(fēng)，生活部門中的辦公室、休息室、廁所及化驗(yàn)室、儀表控制室也布置在南面以及充分利用太陽(yáng)能采暖，而泵房、維修房、消防間、電工房、配電房布置在北面。節(jié)約基建投資。其中消耗標(biāo)準(zhǔn)原料或焦（含碳84%）～，電耗約1000～1450kwh/t氨。此兩煤消耗的高低，首先取決于造氣、變換工序的能耗水平，其次決定于全廠余熱回收利用的程度，以及原料氣消耗定額的高低。它承擔(dān)著均勻分布?xì)饬鳎諝夂驼羝鳎┚鶆蚺懦以虻娜蝿?wù)，以確保氣固間均勻接觸反應(yīng)。（3）降低吹風(fēng)系統(tǒng)的阻力降低吹風(fēng)系統(tǒng)的阻力可有效地提高單位時(shí)間的吹風(fēng)氣量，相應(yīng)增加制氣時(shí)間并提高吹風(fēng)效率。當(dāng)使用粉狀或灰熔點(diǎn)低、熱穩(wěn)定性不良的原料煤時(shí)，常預(yù)先制成煤球，例如，制成黃泥和石灰碳化煤球。另外，回收下吹氣的顯熱用于加熱鍋爐給水等，也是一項(xiàng)有效的節(jié)能措施。例如，變換余熱供銅洗使用，合成余熱產(chǎn)生蒸汽供變換使用，造氣余熱轉(zhuǎn)化為低壓蒸汽自身過程使用。每年以：以250元/噸計(jì)：（100）/（2381000）30024250=：：年耗1000萬度：10000000=400萬元：軟水：：夾套鍋爐：廢熱鍋爐：103/1000=軟水：（10＋）24300=30024=進(jìn)爐蒸汽以每噸20元/噸計(jì)，費(fèi)熱鍋爐產(chǎn)汽以18元/噸計(jì)，夾套鍋爐以10元/噸計(jì)消耗汽：（2381000）=夾套鍋爐產(chǎn)汽：（2381000）=廢熱鍋爐產(chǎn)汽：96（2381000）=（20－18－10）30024=流動(dòng)資金=2/12（＋400＋＋＋＋）=所以，總投資=固定資產(chǎn)＋流動(dòng)資金＋利息 =＋＋50= 成本計(jì)算年產(chǎn)氣量：年產(chǎn)氣量G=3000003300=105KNm3表18成本計(jì)算成本項(xiàng)目年成本（萬元）每KNm3成本（元）一、材料400二、工資附加費(fèi)三、車間經(jīng)費(fèi)合計(jì)由上表可知：則1Nm3的半水煤氣成本為：附 錄造氣工段工藝流程圖 (雙擊圖標(biāo)打開)