試談熱壁高效造氣爐的推廣原理-資料下載頁
2025-06-26 22:08本頁面
【正文】 %，制氣階段散熱比例2%（3）分別模擬計(jì)算的數(shù)據(jù)并匯總結(jié)果計(jì)算條件序號(hào)吹風(fēng)效率制氣效率總過程效率100kg燃料產(chǎn)水煤氣量(Nm3)噸醇耗水煤氣量(Nm3)噸醇放空氣量(Nm3)噸醇煤耗（kg)噸醇吹風(fēng)氣因含CO燃燒排放CO2量（kg)1%%% 2%%% 3%%% 4%%% 5%%% 注：噸醇吹風(fēng)氣排放CO2量中已含吹風(fēng)氣中的CO折算成CO2的量。計(jì)算條件5是按熱壁（半絕熱式）的情況模擬。模擬計(jì)算結(jié)論：從以上數(shù)據(jù)分析可看出，吹風(fēng)氣成分和水煤氣成分對(duì)噸醇煤耗影響非常大，計(jì)算條件4是按中氮肥大爐型數(shù)據(jù)進(jìn)行的模擬，最高消耗和最低消耗噸醇差300多公斤，噸醇煤耗上升后，還可造成造氣排到大氣中的CO2增加?？梢?，加強(qiáng)水煤氣和吹風(fēng)氣的高效分離，對(duì)企業(yè)節(jié)能減排增加企業(yè)和社會(huì)效益有非常重要的影響。、水煤氣混和空間過大目前的煤氣發(fā)生爐及其相連管道吹風(fēng)氣、水煤氣混和空間較大，吹風(fēng)氣和水煤氣分離不好，導(dǎo)致吹風(fēng)氣中有效氣體CO、H2成分高，水煤氣中無效氣CHON2高。當(dāng)前生產(chǎn)合成氨的造氣流程中，煤氣發(fā)生爐底空氣總閥后、下行煤氣總閥前管道仍有不小的混和空間；在煤氣發(fā)生爐頂、吹風(fēng)氣放空回收閥前、上行煤氣總閥前的混合空間更大，除了爐內(nèi)空間及連接管道外，有的廠還包含了爐外旋風(fēng)除塵器的空間。這些混和空間造成了分離吹風(fēng)氣水煤氣時(shí)效率不高。這樣，吹風(fēng)氣中不可避免帶有一些置換不徹底的有效氣成分，造成吹風(fēng)效率的下降；同時(shí)水煤氣中不可避免帶有吹風(fēng)氣的成分，導(dǎo)致其有效氣含量低，制氣效率下降。用于生產(chǎn)合成氨的半水煤氣需要部分吹風(fēng)氣來形成合適的氫氮比，水煤氣有效成分低就不能更多回收吹風(fēng)氣來加氮,導(dǎo)致制氣效率低。而用于生產(chǎn)甲醇的水煤氣不需要吹風(fēng)氣中的氮，氣體成分中的氮含量越低越有利于高效率的甲醇合成，但由于目前工藝配置中分離效果差，不得不將水煤氣中的無效氣N2+CH4在甲醇合成大量放空，造成噸醇煤耗電耗增加。另外由于目前的煤氣發(fā)生爐上部混和空間比爐下混和空間大，下吹蒸汽行程長，部分蒸汽分散于爐內(nèi)空間，無法到達(dá)氣化層參與反應(yīng)，在進(jìn)行下一時(shí)段(上吹)時(shí)，被吹出煤氣發(fā)生爐，致使下吹蒸汽分解率較低。而進(jìn)行上吹制氣時(shí)，蒸汽行程短，損失少，因而蒸汽分解率較高。經(jīng)化驗(yàn)分析下吹制氣比上吹制氣低10%左右。水煤氣中的惰性氣CH4的產(chǎn)生，除了和原料煤本身的揮發(fā)性及操作的爐膛溫度有關(guān)外，還因?yàn)镠2和碳在還原層煤中某些物質(zhì)（如鐵、鋁、硅等）的催化下反應(yīng)而成，上行煤氣閥之前至爐膛煤層上部的空間較大，導(dǎo)致上行煤氣殘余的H2量多，直接導(dǎo)致了水煤氣中無效氣CH4的含量高。目前的煤氣發(fā)生爐多采用三、四臺(tái)一組，水煤氣共用一臺(tái)聯(lián)合除塵器除塵、一臺(tái)廢鍋回收煤氣顯熱，一臺(tái)洗氣塔洗滌降溫，單爐設(shè)干式水封以方便檢修，只在洗氣塔處設(shè)水封與后工序隔開。單爐設(shè)干式水封雖然利于回收煤氣顯熱，但吹風(fēng)氣回收閥（或煙囪放空閥）、上行煤氣閥開關(guān)轉(zhuǎn)換期間，由于兩閥門總有同時(shí)開啟的狀況存在，再加上吹風(fēng)氣回收及煙囪出口壓力比煤氣系統(tǒng)壓力低，這樣煤氣就不可避免地倒流去吹風(fēng)氣回收或者去煙囪放空，造成分離效率的降低。正常生產(chǎn)洗氣塔處設(shè)水封是很不合適的，它不能限制造氣爐之間的串倒氣，并且增加了系統(tǒng)制氣阻力。在上下行煤氣閥轉(zhuǎn)換期間，由于兩閥門總有同時(shí)開啟的狀況存在，這樣蒸汽就很容易直接加入煤氣系統(tǒng)中，造成蒸汽消耗大。4小結(jié)—系統(tǒng)分析降低固定床造氣爐煤耗的設(shè)備管線配置依據(jù)上述系統(tǒng)分析，筆者設(shè)計(jì)出了均布?xì)饣療岜诖呋咝Х蛛x固定床造氣爐，并已申請(qǐng)了多個(gè)多項(xiàng)專利保護(hù)（專利號(hào)： 專利號(hào)： 專利號(hào)：ZL ），它的爐體及管道配置形式有多種，但都圍繞著解決了以往造氣爐中存在的如下缺點(diǎn)：（1）、水夾套的冷壁效應(yīng)環(huán)區(qū)導(dǎo)致爐渣里單塊小返焦中殘?zhí)几?、蒸汽分解率低、造氣污水外排循環(huán)量大、水煤氣中含氧的問題。（2）、氣化劑在原料煤的分布不均勻及原料煤活性不高造成爐渣里成型渣塊中殘?zhí)几叩膯栴}。（3）、爐內(nèi)及爐外吹風(fēng)氣和水煤氣的混合空間交錯(cuò)過大導(dǎo)致吹風(fēng)氣有效氣成分高氣量大、煤氣中有效氣成分低氣量小的問題。（4）、油壓閥門轉(zhuǎn)換期間水煤氣的損失及蒸汽的浪費(fèi)問題。均布?xì)饣療岜诖呋咝Х蛛x固定床造氣爐有多種形式，下圖是其中兩種配置結(jié)構(gòu)示意圖，氣化層采用的是絕熱壁及半絕熱壁。 均布?xì)饣療岜诖呋咝Х蛛x固定床造氣爐采用的新技術(shù)特點(diǎn)：（1）、采用熱壁改進(jìn)氣化層水夾套。熱壁以耐高溫耐磨不結(jié)渣多層復(fù)合特種陶瓷涂層砌筑在水夾套內(nèi)部，可保證氣化層溫度運(yùn)行在氣化劑擴(kuò)散控制范圍內(nèi)(大于900℃)且不結(jié)渣，蒸汽分解率提高5%以上，造氣爐產(chǎn)氣量提高15～20%。（2）、采用絕熱錐形爐頂及爐頂中央接口（采用彎頭接口或可用短管節(jié)連接支管）的氣流通道，采用爐底氣化劑旋向進(jìn)口進(jìn)行一次分布，保證氣化劑在爐內(nèi)碳層分布均勻不走短路，爐內(nèi)氣流空間無死角，更適合單醇生產(chǎn)。（3）、采用爐頂爐底氣流通道各一根管道及耐磨一控多通異型閥，流程簡捷、置換時(shí)間最短，水煤氣和吹風(fēng)氣分離徹底，爐外氣流空間無死角。（4）、采用準(zhǔn)無阻力制氣流程。在多爐共用一鍋一塔流程中，正常生產(chǎn)中洗氣塔進(jìn)口煤氣管道不進(jìn)行水封，多爐檢修時(shí)采用水封。（5）、由于采用熱壁，在造氣上吹階段可高溫分解合成放空氣、弛放氣、提氫廢氣等富甲烷氣中的甲烷為原料氣（CO和H2）以上技術(shù)可單項(xiàng)采用，也可全部集成采用。集成采用時(shí)，該爐型及配套流程可比普通造氣爐氣化強(qiáng)度增加20%以上，水煤氣有效成分提高2%以上，噸醇噸氨煤耗至少降低10%～30%。10 / 10
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