【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 煤氣由爐底引出，因下行煤氣通過(guò)灰渣層降低溫度，不再進(jìn)入廢熱鍋爐直接進(jìn)入洗氣塔洗凈降溫，由塔頂引出至氣柜。④二次吹氣階段 基本同一次上吹制氣階段，但不加入氮空氣，其目的在于置換下部及管道中殘存的煤氣，防止爆炸現(xiàn)象。⑤吹凈階段 其工藝流程同上吹制氣階段，但不用蒸汽而改用空氣，以回收系統(tǒng)中的煤氣至氣柜。以上5個(gè)階段的工作循環(huán)，由液壓或氣壓兩種形式自動(dòng)機(jī)控制，目前正在發(fā)展成微型程序制代替自動(dòng)機(jī)控制[16]。 制氣工作循環(huán)氣體流向圖階段1234567吹風(fēng)OXXOOXX一次上吹XOXOXOX下吹XXOXXOO二次上吹XOXOXOX空氣吹凈OXXOXOX注：O閥門(mén)開(kāi)啟：X閥門(mén)關(guān)閉 爐內(nèi)燃料分布情況 ①干燥層 新加入的燃料由于下層高溫燃料和爐壁的輻射熱以及下面的高溫氣流的導(dǎo)熱，使燃料中的水分蒸發(fā)，形成干燥層，干燥層的厚度與加入燃料的量有關(guān)。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。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)。④氧化層 在這里層中，從下面來(lái)的空氣與彈反應(yīng)，生成碳的氧化物，因?yàn)檠趸俣容^快，故其厚度比還原層薄如用水蒸汽作氣化劑時(shí)，在該層中還進(jìn)行碳與水蒸汽的氧化反應(yīng)。一般將還原層和氧化層通稱(chēng)之為氣化區(qū)。⑤灰渣層 氧化層下面就是灰渣層，沒(méi)有化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，作用是能分布熱空氣和保護(hù)爐。必須指出，各層之間并沒(méi)有嚴(yán)格的界限，即沒(méi)有明顯的分層，各層高度隨燃料的種類(lèi)性質(zhì)和氣化條件不同而異[21]。第3章 工藝計(jì)算實(shí)際計(jì)算法是以實(shí)測(cè)煤氣組成為依據(jù)的計(jì)算法，采用此法計(jì)算時(shí)，首先將氣化煤進(jìn)行試燒，以得到準(zhǔn)確的煤氣組成分析數(shù)據(jù)。已知條件的確定: ①[5]，重量%CHONSAW合計(jì) 100燃燒熱值 28476kJ/㎏ ② ，體積%CO2O2COH2CH4N2合計(jì)H2S100③[6]， 體積%CO2O2COH2CH4N2合計(jì)H2S43100④各物料進(jìn)出爐的溫度空氣25℃；相對(duì)濕度80%，（水汽）/kg（干汽）；吹風(fēng)氣，上行煤氣流600℃；下吹煤氣200℃；灰渣200℃；上行蒸汽120℃；飽和蒸汽的焓2730kJ/kg；下吹蒸汽550℃；過(guò)熱蒸汽的焓3595kJ/kg；⑤生產(chǎn)循環(huán)時(shí)間%，時(shí)間（s）吹風(fēng)上吹下吹二次上吹吹凈合計(jì)180s⑥計(jì)算基準(zhǔn)：100kg入爐燃料⑦帶出物數(shù)量及其組分帶出物數(shù)量：2kg絕對(duì)干料[7]元素組成，重量%各組分重量，kgC.2=H2=O2=N2=S2=灰分2=合計(jì)1002帶出物熱值30030kJ/㎏⑧灰渣組成及其各組分重量 灰渣組成（重量%）CS灰分合計(jì)灰渣重量（按灰分平衡計(jì)算），kg（）/=灰渣各組分重量，kgC =S =灰分 =合計(jì)：⑨燃料氣化后轉(zhuǎn)入煤氣中的元素量，kgC H O N S 合計(jì)：計(jì)算誤差： 吹風(fēng)階段的計(jì)算（物料衡算）①每Nm3吹風(fēng)氣中含有的元素量，kgC H O N 28/=S 32/34=②由碳平衡計(jì)算吹風(fēng)氣量：③由氮平衡計(jì)算空氣用量：[580－（－）]/（28/）=530Nm3空氣帶入水汽量：530=()④氫平衡（kg）進(jìn)項(xiàng)：燃料帶入氫量： 空氣中水蒸汽帶入氫量：2/18=合計(jì)： 出項(xiàng)：吹風(fēng)氣中含氫量：580=吹風(fēng)氣中水汽含量：－=合計(jì)：吹風(fēng)氣中水汽含量：18/2=每標(biāo)準(zhǔn)m3吹風(fēng)氣中水汽含量：⑤氧平衡（以kg計(jì)）進(jìn)項(xiàng)：燃料帶入氧量: 空氣中含氧量: 53032/=159空氣中水汽含氧量： 16/18=合計(jì)： 出項(xiàng)：吹風(fēng)氣中氧量：580=吹風(fēng)氣中水汽含氧量：16/18=合計(jì)：誤差：（－）/100%=%⑥硫平衡（以kg計(jì)）進(jìn)項(xiàng)：燃料帶入硫量：出項(xiàng)：吹風(fēng)氣中含硫量：580=誤差：（－）/100%=% 熱量衡算進(jìn)項(xiàng)（以kJ計(jì)）:①燃料熱值：10028476=2847600②燃料顯熱：10025=2625（[17]）③干空氣顯熱：53025=17225（[17]）④空氣中水汽的焓：=37418合計(jì)：2904868出項(xiàng)（以kJ計(jì)）:①吹風(fēng)氣熱值：580=6848521 m3吹風(fēng)氣熱值為：12810＋12684＋39984=②干吹風(fēng)氣顯熱：580600=489984＋＋＋＋＋=℃③吹風(fēng)氣中水汽的焓：3696=32931（32931為600℃時(shí)過(guò)熱蒸汽的焓[17]）④帶出物熱值：300302=60060（1－）=⑤帶出物顯熱：2600=1260（[17]）⑥灰渣中可燃物熱值：34020＋10500=75369（34020，10500分別為碳和硫的發(fā)熱值[17]）⑦灰渣顯熱：200=2858 （[17]）⑧熱損失（取燃料發(fā)熱量的8%）2847600=227808①～⑧合計(jì)：1575121 ⑨積蓄在煤層中的熱量：2904868－1575121=1329747（kJ）進(jìn)項(xiàng)出項(xiàng)燃料熱值 2847600吹風(fēng)氣熱值 684852燃料顯熱 2625干吹風(fēng)氣顯熱 489984干空氣顯熱 17225 吹風(fēng)氣中水汽的焓32931 空氣中水汽的焓 37418帶出物熱值 60060帶出物顯熱 12600 灰渣中可燃物熱值 75369灰渣顯熱 2858 熱損失 227808 積蓄在煤層中的熱量 1329747合計(jì) 2904868合計(jì) 2904868⑩吹風(fēng)效率：1329747/2847600100%=%（以100kg入爐燃料為基準(zhǔn)）①每Nm3半水煤氣中含有的元素量，kgC 12/（＋＋）=H O 32/（＋＋）=N 28/=S 32/34=②由碳平衡計(jì)算半水煤氣產(chǎn)量：③由氮平衡計(jì)算氮空氣用量：（344－）/（28/）=72N m3氮空氣中含水汽量：72=④氫平衡已知和假設(shè)數(shù)據(jù)上行半水煤氣產(chǎn)量為XNm3上、下吹蒸汽用量相等各為Wkg下行半水煤氣產(chǎn)量為（344－X）Nm3為方便計(jì)算，假設(shè)上、下吹氣體成分相同，上、下吹氮空氣作為均勻加入計(jì)。上行制氣階段氫平衡（以kg計(jì)）進(jìn)項(xiàng)：燃料帶入氫量：X/344=水蒸汽帶入氫量：W2/18=W/9氮空氣中水蒸汽含氫量：2/18X/344=合計(jì)： W/9＋出項(xiàng)：半水煤氣中氫量：半水煤氣中水汽含氫量：（2/18）X=合計(jì)：平衡：W/9＋= W= (31)下行制氣階段氫平衡（以kg計(jì)）進(jìn)項(xiàng)：燃料帶入氫量 －蒸汽帶入氫量 W2/18=W/9氮空氣中水汽含氫量：2/18－=－合計(jì)：W/9＋出項(xiàng)：水煤氣中氫量（344－X）=－半水煤氣中水汽含氫量（2/18）（344－X）=－合計(jì)：－平衡：W/9＋－=－ W=246－ （32）解方程（31）和（32）得： X=184 W=由此得：上行半水煤氣產(chǎn)量：184N m3上行半水煤氣產(chǎn)量占總產(chǎn)量的百分?jǐn)?shù)：184/344100%=%下行半水煤氣產(chǎn)量：344－184=160下行半水煤氣產(chǎn)量占總產(chǎn)量的百分?jǐn)?shù)：160/344100%=%184=46kg下行半水煤氣中水蒸汽汽量：160=46＋=蒸汽總耗量：2=上吹蒸汽分解率：（－46）/100%=%下吹蒸汽分解率：（－）/100%=%平均蒸汽分解率：[－（46＋）]/100%=%⑤氧平衡（以kg計(jì)）進(jìn)項(xiàng)：燃料中帶入氧量：蒸汽帶入氧量：16/18=氮空氣中氧含量：7232/=氮空氣中水汽含氧量：16/18=合計(jì)：出項(xiàng)：半水煤氣中氧量：344=半水煤氣中水汽含氧量：（＋46）16/18=合計(jì) 誤差：（－）/100%=%⑥硫平衡（以kg計(jì)）進(jìn)項(xiàng)：燃料帶入硫量：合計(jì) 出項(xiàng)：半水煤氣中含硫量：344=進(jìn)項(xiàng)（以kJ計(jì)）：① 燃料熱值：10028476=2847600② 燃料顯熱：10025=2625 ③ 蒸汽的焓：2730＋3595=647680（2730 、 3595分別為上行蒸汽和下行蒸汽的焓[17]）④ 干氮空氣顯熱：7225=2344（[7]）⑤氮空氣中水汽的焓：2564=5081 （2564為水蒸汽的焓[7]）合計(jì)：3505330出項(xiàng)：①半水煤氣熱值：344=33697461標(biāo)準(zhǔn)m3半水煤氣熱值為：12810＋12684＋39984=②干半水煤氣的顯熱：184600＋160200=178091上行半水煤氣比熱：＋＋＋＋＋=℃下行半水煤氣比熱：＋＋＋＋＋=℃③半水煤氣中水汽的焓：463696＋2890=364224（3692890分別為600 ℃和200 ℃蒸汽的焓[7]）④帶出物熱值：300302=60060⑤帶出物顯熱：6002=1260 （[7]）⑥灰渣中可燃物熱值：34020＋10500=75369 （34010500分別為碳和硫的熱值[7]）⑦灰渣顯熱：200= （[7]）⑧熱損失（取燃料發(fā)熱值的8%）2847600=227808合計(jì)：4305044⑨需從煤層中吸取的熱量（kJ） 4305044－3505330=799714（kJ）進(jìn)項(xiàng)出項(xiàng)燃料熱值 2847600半水煤氣熱值 3369746燃料顯熱 2625干半水煤氣顯熱 179159蒸汽的焓 647680 半水煤氣中水汽的焓 364224干氮空氣顯熱 2344帶出物熱值 60060 氮空氣中水汽的焓 5081帶出物顯熱 1260 從煤層中吸取熱量799714灰渣中可燃物熱值 75369灰渣顯熱 28488 熱損失 227808合計(jì) 4305044合計(jì) 4305044⑩制氣效率：3505330/（2847600＋799714＋647680）100%=%①設(shè)100kg燃料用于制半水煤氣為Xkg由熱量平衡得：799714X=（100－X）132974 (33) X=%，%②每100kg燃料的生產(chǎn)指標(biāo)吹風(fēng)氣產(chǎn)量：580=218N m3半水煤氣產(chǎn)量：344= m3氮空氣消耗量：72=蒸汽消耗量：=吹風(fēng)時(shí)空氣消耗量：530=199總過(guò)程效率：（）/（2847600＋647680）100%=%（kg）①碳平衡進(jìn)項(xiàng)：燃料中碳含量：出項(xiàng)：半水煤氣中碳含量：=吹風(fēng)氣中碳含量：218=合計(jì)：誤差：（－）/100%=%②氫平衡進(jìn)項(xiàng)：燃料中氫含量： 空氣中水汽含氫量：1992/18=氮空氣中水汽含氫量：2/18=蒸汽含氫量：2/18=合計(jì)：