【正文】 加壓氣化所用的煤種有無煙煤、煙煤、褐煤等。 3 水煤氣發(fā)生爐的主要工藝指標(biāo)有哪些 ? 水煤氣發(fā)生爐的主要工藝指標(biāo)有 熱效率、制氣效率、氣流速度、水蒸氣用量、料層高度、循環(huán)時(shí)間。 影響混合煤氣發(fā)生爐水蒸氣分解率的 因 素有哪些 ? 水蒸氣的分解率除了和氣化溫度有關(guān)外，還與其消耗量有關(guān)。 2 影響氣化溫度的主要因素有哪些 ？ 氣化劑的飽和溫度、原料煤的粒度、水分、灰分、灰熔點(diǎn)等。 2 飽和溫度和蒸汽含量有什么關(guān)系 ? 氣化劑的飽和溫度提高，則進(jìn)人爐內(nèi)的氣化劑中水蒸氣盼含量增大、空氣的含量減少； 2 太高或太低的飽和溫度對氣化過程有什么影響 ? 氣化劑的飽和溫度太低，則其中水蒸氣的含量很小、空氣的含量很大因而氧化反應(yīng)增多而制氣反應(yīng)減少從而造成煤氣產(chǎn)量和質(zhì)量的下降； 氣化劑的飽和溫度過高，則其中水蒸氣的含量很大、空氣的含量很小，溫度下降從而也會抑制制氣反應(yīng)的發(fā)生。 2 什么是氣化溫度，它對氣化過程有何影響 ？ 氣化溫度一般指煤氣發(fā)生爐內(nèi)氧化層的溫度。在每個(gè)放電極和接地的沉降極之問，建立一個(gè)高壓強(qiáng)電場。 2 簡述 電捕焦油器的除塵原理。 C 在此除去大部分粉塵和部分粒子較大的焦油霧，但細(xì)小的焦油霧滴難以去除，所以煤氣進(jìn)一步送人除油霧效率較高的電捕焦油器脫除，然后進(jìn)入洗滌塔使煤氣去濕降溫到 35176。 原料煤經(jīng)過粗碎、破碎、篩分等準(zhǔn)備階段，輸送到氣化爐廠房上部的爐頂煤倉，經(jīng)過給料機(jī)落人氣化爐的爐內(nèi)，與爐底鼓人的氣化劑反應(yīng)。 當(dāng)氣化煙煤和褐煤時(shí)氣化過程中產(chǎn)生的大量焦油蒸氣會隨同煤氣一起 排出。 2l、 煤氣發(fā)生站常見的工藝流程有哪幾種 ? 比較常見的工藝流程分為下述三種形式。塊度為20~40mm 或 30~60mm，煤 灰分含量最高允許在 40％～ 50％之間，最高允許的水分舍量為 5％～ 30％，超過此范圍，必須干燥脫水，否則干餾段吸熱太大而影響正常生產(chǎn)。為了發(fā)揮兩段爐干餾段的特長，增加生成煤氣中的含烴量，提高煤氣的熱值，原料煤中的揮發(fā)分宜大于 20％。考慮到特殊的料層高度，煤的粒度大，比較有利。 比較間歇和連續(xù)式兩段爐的優(yōu)缺點(diǎn)。 上下鐘罩是交替開閉，當(dāng)上鐘罩打開時(shí)，下鐘罩與爐體斷開從而使煤料入爐。 3M 一 21型的加煤機(jī)構(gòu)主要是由一個(gè)滾筒、兩個(gè)鐘罩和傳動(dòng)裝置組成。輸料管上下都有加煤閥，通過連鎖裝置來控制開閉。 1 wG 型發(fā)生爐的加煤裝置和 3M21 型的有什么不同 ? wG氣化爐采用輸料管加煤或焦，輸料管和爐膛內(nèi)都處于滿料狀態(tài)， 不存在一般氣化爐的爐膛空間。工作循環(huán)的時(shí)間一般在 610min 之間。 實(shí)際生產(chǎn)過程中，應(yīng)根據(jù)具體使用的氣化原料和閥門的控制條件來確定。 1 制取半水煤氣循環(huán)時(shí)間的分配原則是什么 ? 對每一個(gè)工作循環(huán)，都希望料層溫度穩(wěn)定。打 開閥門 1，通入空氣將殘存在爐內(nèi)和管道中的水煤氣吹人煤氣凈制系統(tǒng)。主要作用是將爐底部的煤氣吹凈，為吹入空氣做準(zhǔn)備。該階段使燃料層溫度趨于平衡。 第三階段為一次上吹制氣階段：水蒸氣仍由閥門 2 進(jìn)入發(fā)生 爐底部，在爐內(nèi)進(jìn)行氣化反應(yīng)，此時(shí)，爐內(nèi)下部溫度降低而上部溫度較高，制得的水煤氣經(jīng)閥門 6(閥門 5關(guān)閉 )后，進(jìn)入水煤氣的凈化和冷卻系統(tǒng)，然后進(jìn)入氣體儲罐。 第二階段為水蒸氣吹凈階段：閥門 1 關(guān)閉，閥門 2 打開，水蒸氣由發(fā)生爐下部進(jìn)入，將殘余吹風(fēng)氣經(jīng)閥門 5 排至煙囪，以免吹風(fēng)氣混入水煤氣系統(tǒng)，此階段時(shí)間很短。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，還包含一些輔助過程，共同構(gòu)成一個(gè)工作循環(huán)。 1 簡述制取水煤氣的工作循環(huán)。 1 爐箅的主要作用是什么？ 爐箅的主要作用作用是支撐爐內(nèi)總料層的重量，使氣化劑在爐內(nèi)均勻分布，與碎渣圈一起對灰渣進(jìn)行破碎、移動(dòng)和下落。 1 煤氣發(fā)生爐設(shè)水夾套的目的是什么 ? 水夾套是爐體的重要組成部分，由于強(qiáng) 放熱反應(yīng)使得氧化段溫度很高，一般在 100O℃以上。 理由如下： 水煤氣 的主要組成是 CO 和 H2，熱值高；混合煤氣的主要組成也是 CO 和 H2，但里面含有較多的 N2，故熱值低于水煤氣；空氣煤氣中的 H2 少，氮?dú)舛啵?CO 的含量與混合煤氣的差不多，故熱值低于混合煤氣。 1 比較空氣煤氣、混合煤氣和水煤氣的熱值大?。⒑唵握f明其理由。 什么是水煤氣，什么是半水煤氣，有何區(qū)別 ? 答、典型的制取水煤氣的方法是煤的燃燒和水蒸氣的分解分開交替進(jìn)行，可制得? (H2+CO)與 ? (N2)之比在 ～ 左右的水煤氣。另外，進(jìn)人氣化爐內(nèi)的水蒸氣實(shí)際反應(yīng)溫度較低，蒸汽的分解率較低，因此，蒸汽分解產(chǎn)生的氫氣和一氧化碳較理論值低，但由于于餾段生成部 分氫氣的補(bǔ)充，最終煤氣的組成視具體情況而定。 為什么實(shí)際混合煤氣組成與理想混合煤氣組成有一定的 差別， 答： 首先，氣化的燃料不是純碳，里面含有揮發(fā)分、灰分、水分等雜質(zhì)，且氣化過程也不可能達(dá)到平衡，碳也不可能完全氣化，二氧化碳不可能完全還原，因而煤氣中的一氧化碳和氫氣的含量比理想情況的數(shù)值要低。 為什么煤的黏結(jié)性對氣流床氣化過程沒有太大影響 ? 答： 由于煤料懸浮在氣流中，隨氣流并流運(yùn)動(dòng)，煤粒的干燥、熱解、氣化等過程瞬間完成，煤粒被氣流隔開，所以煤?；旧鲜菃为?dú)進(jìn)行膨脹、軟化、燃盡及形成熔渣等過程，所以煤的黏結(jié)性、機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性等對氣化過程不起作用，原則上幾乎可以氣化任何煤種。當(dāng)床層內(nèi)的顆粒全部懸浮起來而又不被帶出氣化爐，這種氣化方法即為流化床 (沸騰床 )氣化工藝。 什么是沸騰床氣化 ?沸騰床氣化和移動(dòng)床氣化相比較，有什么優(yōu)點(diǎn) ? 答：在固定床階段，燃料是以很小的速度下移，與氣化劑逆流接觸。由于空層的自由截面積增大 ? 干燥層 干燥層位于干餾層的上面，上升的熱煤氣與剛?cè)藸t的燃料在這一層相遇并進(jìn)行換熱，燃料中的水分受熱蒸發(fā)。 ? 干餾層 干餾層位于還原層的上部，氣體在還原層釋放大量的熱量，進(jìn)入干餾層時(shí)溫度已經(jīng)不太高了，氣化劑中的氧氣已基本耗盡，煤在這個(gè)過程歷經(jīng)低溫干餾，煤中的揮發(fā)分發(fā)生裂解．產(chǎn)生甲烷、烯烴和焦油等物質(zhì)，它們受熱成為氣態(tài)而進(jìn)入干燥層。 氧化層 也稱燃燒層或火層，是煤炭氣化的重要反應(yīng)區(qū)域， 從灰渣中升上來的預(yù)熱氣化劑與煤接觸發(fā)生燃燒反應(yīng)．產(chǎn)生的熱量是維持氣化爐正常操作的必要條件。 ②煤灰的溫度比剛?cè)藸t的氣化劑溫度高，可使氣化劑預(yù)熱。 答：爐內(nèi)料層：當(dāng)爐料裝好進(jìn)行氣化時(shí)，以空氣作為氣化劑，或以空氣 (氧氣、富氧空氣 )與水蒸氣作為氣化劑時(shí)，爐內(nèi)料層可分為六個(gè)層帶，自上而下分別為： 空層、干燥層、干餾層、還原層、氧化層、灰渣層。 根據(jù)燃料在爐內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀況可以將氣化爐分為哪幾類 ? 答： 根據(jù) 燃料在爐內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀況來分類的方式應(yīng)用比較廣泛，相應(yīng)的氣化爐有移動(dòng)床 (固定床 )、沸騰床 (流化床 )、氣流床和熔融床。煤中的氧含量增加時(shí)，煤氣中二氧化碳和水含量增加。 影響煤熱解的主要因素有哪些 ? 答：在絕熱情況下將煤加熱進(jìn)行物理化學(xué)變化的過程為煤熱解過程，煤的熱解結(jié)果生成三類分子：小分子 (氣體 )、中等分子 (焦油 )、大分子 (半焦 )。這也就是說，對于吸熱反應(yīng)，提高溫度有利于化學(xué)反應(yīng)向生成產(chǎn)物的方向進(jìn)行；對于放熱反應(yīng)，則降低溫度有利于向生成產(chǎn)物的方向進(jìn)行。它是確定和調(diào)整工藝條件的重要依據(jù)。 這些過程對煤炭氣化過程的速度往往有不同的影響，由這些過程共同決定的氣化速度通常稱為宏觀反應(yīng)速度，而忽略其他過程的影響，只考慮第三步其表面化學(xué)反應(yīng)的速度叫做本征動(dòng)力學(xué)速度。 汽氧比是指氣化劑中水蒸氣和氧氣的組成比例。 料層高度：氣化爐內(nèi)，灰渣層、氧化層、還原層、干餾層和干燥層的總高度即為料層高度。 氣化溫度一般指煤氣發(fā)生爐內(nèi)氧化層的溫度。它主要與爐子的直 徑大小、氣化強(qiáng)度和原料煤的產(chǎn)氣率有關(guān) 所謂的氣化效率是指所制得的煤氣熱值和所使用的燃料熱值之吃．用公式表示為： 式中 —— 氣化效率，％； Q`—— lkg煤所制得煤氣的熱值， kJ/ kg； Q—— 1kg 煤所提供的熱值． kJ/ kg； 煤氣產(chǎn)率是指每千克燃料 (煤或焦炭 )在氣化后轉(zhuǎn)化為煤氣的體積，它也是重要的技術(shù)經(jīng)薪指標(biāo)之一． 煤氣單耗，定義為每生產(chǎn)單位體積的煤氣需要消耗的燃料質(zhì)量，以 kg／ m3 計(jì)。 二、名詞解釋 所謂氣化強(qiáng)度，即單位時(shí)間、單位氣化爐截面積上處理的原料煤質(zhì)量或產(chǎn)生的煤氣量。 4水煤漿的濃度、粉煤粒度、氧煤比和氣化爐操作壓力等。 3分子數(shù)減小 、 分子數(shù)增大或不變 3 氣化的原料粒度小．相應(yīng)的傳熱面積大，傳熱效率高，氣化效率和氣化強(qiáng)度明顯提高。 3煤的氣化，粗煤氣的凈化，煤氣組成的調(diào)整處理。 2 煤氣發(fā)生爐內(nèi)氧化層的溫度、 1000～ 1200℃、 950～ 1050℃、 1150℃ 氧化層和還原層 3 液態(tài)排渣和氣態(tài)排渣 3爐體、夾套、布煤器和攪拌器、爐算、灰鎖和 煤鎖等 3水蒸氣，灰熔點(diǎn)，熔融狀態(tài)。 I 型水煤氣發(fā)生爐。 2 U 1燃燒反應(yīng)、還原反應(yīng) 1移動(dòng)床上部的加煤裝置、氣化劑、逆流流動(dòng) 1空層、干燥層、干餾層、還原層、氧化層、灰渣層， 流態(tài)化 2并流 2空氣煤氣、混合煤氣、水煤氣、半水煤氣 2 爐上部有加煤機(jī)構(gòu)、中部為爐身、下部有除灰機(jī)構(gòu)和氣化劑的入爐裝置。 水套、內(nèi)璧襯里 物理和化學(xué)變化、煤氣、灰渣 空氣、氧氣、水蒸氣 (稱為氣化劑 )和氣化時(shí)形成的煤氣、燃料和燃料氣化后形成的固體如灰渣等 固定床 1氣流床 1非均相反應(yīng)、均相反應(yīng) 1氣化劑向燃料顆粒表面的外擴(kuò)散過程、氣化劑被燃料顆粒的表面吸附、氣化劑、與碳的表面化學(xué)反應(yīng)、產(chǎn)物分子的脫附、產(chǎn)物分子從顆粒表面擴(kuò)散到氣流主體 1煤的干燥、干餾、熱解、主要的化學(xué)反應(yīng) 1水蒸氣、被煤吸附的少量的一氧化碳和二氧化碳等。 3簡述整體煤炭氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電流程主要由哪兩部分構(gòu)成 3壓力提高對氣化指標(biāo)有什么影響？ 3溫克勒氣化爐為 什么使用二次氣化劑 ? 3高溫溫克勒氣化工藝有什么優(yōu)點(diǎn) ? 3什么是灰熔聚氣化法，屬于哪一種氣化類型 ? KT爐的噴嘴為什么對稱設(shè)置 ? 4l、德士古氣化爐有哪兩種類型，主要區(qū)別是什么 ? 4制取水煤漿有哪兩種方法？ 4水煤漿的濃度對氣化過程有什幺影響 ? 4在水媒漿中加入添加劑有什么意義 ? 4為什么德士古氣化爐不適宜氣化褐煤 ? 4熔融床對煤的粒度有沒有特殊要求 ? 4煤氣設(shè)備選擇有哪些基本厚則？ 四、畫圖題 畫出移動(dòng)床內(nèi)料層分布情況 畫出有焦油回收系統(tǒng)的冷煤氣流程 畫 出加壓氣化的有廢熱回收的制氣工藝流程 畫出常壓溫克勒氣化工藝流程 畫出高溫溫克勒氣化工藝流程 畫出德士古煤炭氣化工藝流程 第四章 氣化爐習(xí)題答案 一、填空題 氣化爐 移動(dòng)床 (又叫固定床 )、沸騰床 (叫流化床 )、氣流床和熔融床 空氣煤氣 混合煤氣 常壓氣化爐、加壓氣化爐 、固態(tài)排渣氣化爐、液態(tài)排渣氣化爐。 2簡述電捕焦油器的除塵原理。 1要得到合成氨原料氣，常采用什么方法 ? 1制取半水煤氣循環(huán)時(shí)間的分配原則是什么 ? 1 wG 型發(fā)生爐的加煤裝置和 3M21 型的有什么不同 ? 比較間歇和連續(xù)式兩段爐的優(yōu)缺點(diǎn)。、 什么是沸騰床氣化 ?沸騰床氣化和移動(dòng)床氣化相比較，有什么優(yōu)點(diǎn) ? 為什么煤的黏結(jié)性對氣流床氣化過程沒有太大影響 ? 發(fā)生爐煤氣分為哪幾類 ? 為什么實(shí)際混合煤氣組成與理想混合煤氣組成有一定的差別， 什么是水煤氣，什么是半水煤氣，有何區(qū)別 ? 1比較空氣煤氣、混合煤氣和水煤氣的熱值大?。⒑唵握f明其理由。 4熔融床氣化是指 。 41 、 德士古煤炭氣化工藝的流程基本部分包括 、 、 。 3 當(dāng)氣體通過床層的速度超過某一數(shù)值時(shí)，則床層不再能保持流態(tài)化，固體煤粒將被帶出床層，此時(shí)的床層即為 。 3 和固定床相比較，流化床的特是 。第一部分的主要設(shè)備有 ，第二部分的主要設(shè)備有 。 3整體煤炭氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，是將煤的氣化技術(shù)和高效的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電相結(jié)合的先進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)。 3煤氣的用途不同，其工藝流程差別很大。 3液態(tài)排渣加壓氣化爐的基本原理是，僅向氣化爐內(nèi)通入適量的 ，控制爐溫在 以上，灰渣要以 從 爐底排出。 3魯奇爐的排渣方式主要有 和 兩種。 間歇式水煤氣的 生產(chǎn)和混合煤氣的生產(chǎn)不同。 2氣化溫度一般指 ，煤氣發(fā)生爐的溫度一般控制在 左右。 2 水煤氣生