【正文】 煤球等 ? 我廠根據(jù)目前的現(xiàn)狀主要以使用型煤為主，無煙塊煤與焦丁為輔。 ? 灰份 固體燃料完全燃燒后所剩余的殘留物，灰份主要的組分為二氧化硅、三氧化二鋁、四氧化三鐵、氧化鈣、氧化鎂等物質(zhì)，這些物質(zhì)的含量對灰熔點(diǎn)有決定性影響。煤的化學(xué)活性是隨著比重和粘結(jié)性的增大而提高；隨著氣孔率和表面積的增大而提高；隨著焦化程度的降低而提高；煤化程度越低活性越高；氣化溫度越高（ T3以下）活性也越高?；胰埸c(diǎn)低，氣化層溫度不能太高，否則會造成爐內(nèi)結(jié)大塊，使?fàn)t床阻力不均，嚴(yán)重時會造成氣化爐不能正常生產(chǎn)下去，因此煤的灰熔點(diǎn)越高越有利于提高氣化效率，有利于高產(chǎn)低耗。通入空氣的目的是讓空氣中的氧與燃料中的碳燃燒，以便提高燃料層的溫度，為蒸汽與碳的吸熱反應(yīng)提供熱量，并為合成氨提供氮?dú)猓ù碉L(fēng)和吹凈過程）。這個區(qū)域幾乎不發(fā)生氣化反應(yīng)。 ? d、灰渣層 由于固體燃料中含有 20%左右的灰分。 12 三化合成氨生產(chǎn)工培訓(xùn)資料 下行煤氣閥上行煤氣閥空氣總管 廢鍋蒸汽總管煤氣發(fā)生爐上吹旋風(fēng)除塵器廢熱鍋爐洗汽箱煙囪吹風(fēng)氣去集中回收煤氣去洗氣塔鍋爐給水總管26循環(huán) 污水水冷壁夾套鍋爐上吹蒸汽閥下吹蒸汽閥富氧空氣閥富氧空氣與蒸汽混配器加氮空氣總管富氧空氣總管? 吹風(fēng)階段 流程：空氣 — 煤氣爐底部 —燃料層 — 爐頂 — 上旋風(fēng)除塵器 — 廢熱鍋爐 — 煙囪放空或送吹風(fēng)氣系統(tǒng)回收 ? 空氣從爐底中心管送入煤氣爐，經(jīng)過爐篦均勻分布通過灰渣層預(yù)熱后，進(jìn)入氣化層，空氣中的氧和赤熱的燃料發(fā)生燃燒（氧化）反應(yīng)，放出大量的反應(yīng)熱，貯存在燃料層中，為制氣階段碳與水蒸汽進(jìn)行氣化（吸熱）反應(yīng)提供熱量。但下吹制氣剛結(jié)束時，爐下部及燃料層內(nèi)殘留著煤氣，如果立即送風(fēng)，空氣和水煤氣在爐底部混合，遇到火源就會發(fā)生爆炸。 ? 物理過程主要和氣體的擴(kuò)散速度和固相的比表面大小有關(guān)，化學(xué)過程主要和燃料的化學(xué)性能和反應(yīng)溫度有關(guān)，而總的反應(yīng)過程是一個串級反應(yīng)，總的反應(yīng)速度由這其中最慢的一個過程決定。 20 三化合成氨生產(chǎn)工培訓(xùn)資料 ? 1）、吹風(fēng)時反應(yīng)的化學(xué)平衡和反應(yīng)速度 ? 化學(xué)平衡： 在一定的溫度、壓力、濃度條件下，化學(xué)反應(yīng)有一個最大限度（或者可能），達(dá)到這個限度，就稱為反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡。 ? 另外反應(yīng)②④是體積增大的反應(yīng)，因此適當(dāng)增大入爐空氣的壓力，使以上兩個反應(yīng)的平衡向左移動，從而減少碳的消耗和熱量損失。 23 三化合成氨生產(chǎn)工培訓(xùn)資料 ? 反應(yīng)的化學(xué)平衡： ⑤、⑥、⑦為吸熱反應(yīng)，提高溫度可使反應(yīng)的平衡向右移動。燃料的化學(xué)活性愈高，反應(yīng)速度愈快。爐溫高對制氣過程有利；蒸汽分解率高，煤氣產(chǎn)量高、質(zhì)量好，制氣效率高。煤氣中 CO2含量低，表示爐溫高；反之，表示爐溫低。如果能及時掌握蒸汽分解率數(shù)據(jù)，則間歇制氣爐的蒸汽分解率在 40～ 60%較適宜，富氧連續(xù)制氣爐更應(yīng)使蒸汽分解率達(dá)到 60～ 70%為佳。 29 三化合成氨生產(chǎn)工培訓(xùn)資料 ? （五）循環(huán)時間及其分配：間歇法制氣的一個工作循環(huán)所需的時間，稱為循環(huán)時間，國內(nèi)中、小氮企業(yè)采用的循環(huán)時間各不相同，一般有 90秒、 120秒、 150秒、 180秒和210秒等。大幅度調(diào)節(jié)煤氣氫氮比不但可以通過增減空氣吹凈時間，還可以通過增減吹風(fēng)氣“回收階段”的時間來達(dá)到要求。 ? （二）爐膛直徑：現(xiàn)有 、 。此外，當(dāng)煙囪閥出現(xiàn)故障不能開啟時，或煤氣爐較長時間停車時，可打開頂蓋用以代替煙囪的作用。進(jìn)口氣體（經(jīng)過前氣道時）的溫度約450～ 700℃ ，經(jīng)冷卻后 (經(jīng)過后氣道時 )的溫度降到 210℃ 左右。 37 三化合成氨生產(chǎn)工培訓(xùn)資料 ? 六、氣柜： ? 氣柜的作用是貯存一定數(shù)量的煤氣，使之混合均勻，并保證原料氣凈化、壓縮及合成等工序的連續(xù)式生產(chǎn)，對均衡系統(tǒng)負(fù)荷能起到一定緩沖作用，避免后工序的連續(xù)式生產(chǎn)受煤氣工段的間歇式生產(chǎn)的影響?？娠@著降低放空氣體對大氣的污染程度，能產(chǎn)生較好的社會效益。既降低了操作人員勞動強(qiáng)度，又提高了煤氣爐的產(chǎn)氣量。 36 三化合成氨生產(chǎn)工培訓(xùn)資料 ? 五、洗氣塔： ? 本車間是 2～ 3臺煤氣爐共用一座洗氣塔，共有 6座洗氣塔。 ? 蒸汽溫度： 194℃ 左右。如 ? 圖 6— 1所示，其結(jié)構(gòu)可分為五個部分；爐體，夾套鍋爐，底盤， ? 機(jī)械除灰裝置，傳動裝置等。煤氣爐系統(tǒng)的主要設(shè)備：包括煤氣發(fā)生爐，燃燒室，廢熱鍋爐，洗氣箱，洗氣塔，煙囪，氣柜等。 ? 上、下吹制氣時間的確定，以穩(wěn)定氣化層位置，有利于爐頂爐底溫度的控制和保證煤氣質(zhì)量為原則。間歇法制氣爐，在制氣階段，炭層較高，蒸汽與燃料接觸時間較長，不但蒸汽分解率高，制出的煤氣質(zhì)量好；在吹風(fēng)階段，炭層較高，空氣與燃料接觸時間長，氧化層中生成的 CO2更容易在還原層中被還原成CO，熱損失大；同時因炭層高阻力大，氣化劑不易通過，使煤氣爐的負(fù)荷加不上。所以，對于不同的爐徑，爐體高度，投爐煤及爐內(nèi)燃料層狀況，應(yīng)選擇不同的吹風(fēng)速度。所以，在正常生產(chǎn)中，爐溫應(yīng)比燃料的灰熔點(diǎn)低 50～ 100℃ 為宜。（受生產(chǎn)條件的限制，接觸時間不可能延長多少），所以提高溫度既能提高煤氣中 CO含量，又能加快反應(yīng)速度（主要是蒸汽分解速度和 CO2還原速度）。蒸汽的含量隨著溫度的升高而降低。 22 2）、碳與蒸汽的反應(yīng) 碳與蒸汽的反應(yīng)主要是灼熱的碳將氫從水蒸汽中還原出來。 ? 反應(yīng)④為可逆吸熱反應(yīng)，所以隨著反應(yīng)溫度的升高，平衡向右移動，使一氧化碳平衡含量增加，二氧化碳平衡含量降低。燃燒所生成的二氧化碳，在高溫下按④進(jìn)行吸熱的還原反應(yīng)，被碳還原為一氧化碳，由于反應(yīng)④，比反應(yīng)①、②慢許多，所以氧化層比還原層薄許多。這一過程稱為空氣吹凈階段。 下行煤氣閥上行煤氣閥空氣總管 廢鍋蒸汽總管煤氣發(fā)生爐上吹旋風(fēng)除塵器廢熱鍋爐洗汽箱煙囪吹風(fēng)氣去集中回收煤氣去洗氣塔鍋爐給水總管26循環(huán) 污水水冷壁夾套鍋爐上吹蒸汽閥下吹蒸汽閥富氧空氣閥富氧空氣與蒸汽混配器加氮空氣總管富氧空氣總管14 三化合成氨生產(chǎn)工培訓(xùn)資料 ? 下吹制氣階段 流程：蒸汽（不加空氣） 爐頂 — 燃料層 — 爐底 — 廢熱鍋爐 — 洗氣箱 — 洗氣塔 — 煤氣總管 — 氣柜 ? 因?yàn)樯洗抵茪怆A段，上吹蒸汽入爐后先在氣化區(qū)下部與赤熱燃料進(jìn)行吸熱的氣化反應(yīng)，使氣化區(qū)底部的燃料溫度下降，而氣化區(qū)上