流化床气化炉.ppt

第四章 气化炉 第四章 气化炉 4-1 气化炉概述 一、基本概念 1、气化炉：进行煤炭气化的设备叫气化炉。 2、气化炉分类 一、基本概念 一、基本概念 二、气固相反应 二、气固相反应 三种床层中的压降和传热 二、气固相反应 二、气固相反应 三、气化的几个重要过程 三、气化的几个重要过程 三、气化的几个重要过程 三、气化的几个重要过程 三、气化的几个重要过程 四、煤炭气化过程的主要评价指标 四、煤炭气化过程的主要评价指标 四、煤炭气化过程的主要评价指标 四、煤炭气化过程的主要评价指标 四、煤炭气化过程的主要评价指标 四、煤炭气化过程的主要评价指标 五、气化炉分类 1、移动床气化炉 燃料：主要有褐煤、长焰煤、烟煤、无烟煤、焦炭等。 气化剂：有空气、空气一水蒸气、氧气一水蒸气等。 基本过程：燃料由移动床上部的加煤装置加入，底部通入气化剂，燃料与气化剂逆向流动，反应后的灰渣由底部排出。 炉内温度分布： 1、移动床气化炉 炉内料层：当炉料装好进行气化时，以空气作为气化剂，或以空气(氧气、富氧空气)与水蒸气作为气化剂时，炉内料层可分为六个层带，自上而下分别为：空层、干燥层、干馏层、还原层、氧化层、灰渣层。气化剂不同，发生的化学反应不同。 1、移动床气化炉 1、移动床气化炉 1、移动床气化炉 1、移动床气化炉 1、移动床气化炉 过程 1、移动床气化炉 1、移动床气化炉 移动床分类： 移动床按气化压力来分类，可以分为常压移动床和加压移动床； 按排渣性质可以分为固态排渣移动床和液态排渣移动床； 按气化剂性质分为空气煤气、水煤气、混合煤气、富氧蒸汽移动床等。 2、流化床气化炉（沸腾床） 3、气流床气化炉 4、熔融床气化炉 4-2 移动床气化工艺 一、常压发生炉煤气生产工艺 特点是： 整个气化过程是在常压下进行的； 在气化炉内，煤是分阶段装入的，随着反应时间的延长，燃料逐渐下移，经过前述的干燥、干馏、还原和氧化等各个阶段，最后以灰渣的形式不断排出，而后补加新的燃料； 操作方法有间歇法和连续气化法； 气化剂一般为空气或富氧空气，用来和碳反应提供热量，水蒸气则利用该热量和碳反应，自身分解为氢气、一氧化碳、二氧化碳和甲烷等气体。 (一)发生炉煤气种类 发生炉煤气根据使用气化剂和煤气的热值不同，一般可以分为： 空气煤气 混合煤气 水煤气 半水煤气等。 （二）制气原理 --空气煤气 （二）制气原理 –混合煤气 （二）制气原理 –水煤气 （三）煤气发生炉 目前，国内普遍使用的有3M-13型(即3A-13型)、3M-21型(即3A-21型)、w-G、u·G·I及两段式气化炉。 这些气化炉的共同特点是都有加煤装置、炉体、除灰装置和水夹套等。为扩大气化用煤，有的炉内设置搅拌破黏装置；为使气化剂在炉内分布均匀，采用不同的炉算。 总体来看，各种类型的移动床炉型结构区别不大，为满足不同用户的需要。一般有炉径1000mm、1500mm、2000mm，3000mm等规格，承煤气炉一般有炉径 1600mm、1980mm、2260mm、2740mm、3000mm等。 3M-21型移动床混合煤气发生炉 3M-13型移动床混合煤气发生炉 .U·G·I型水煤气发生炉 .U·G·I型水煤气发生炉 水煤气发生炉和混合煤气发生炉的构造基本相同，一般用于制造水煤气或作为合成氨原料气的加氮半水煤气，代表性的炉型当推U·G·I型水煤气发生炉。 水煤气生产原料用焦炭或无烟煤，燃料从炉顶加入，气化剂从炉底加入，灰渣主要从炉子的两侧进入灰瓶，少量细灰由炉箅缝隙漏下进入炉底中心的灰瓶内。 其结构如图4-16所示。 发生炉炉壳采用钢板焊制，上部衬有耐火砖和保温硅砖，使炉壳钢板免受高温的损害。 下部外设水夹套锅炉，用来对氧化层降温，防止熔渣粘壁并副产水蒸气。 探火孔设在水套两侧，用于测量火层温度。 .U·G·I型水煤气发生炉 .U·G·I型水煤气发生炉 U·G·I型水煤气发生炉 间歇法制造半水煤气时，在维持煤气炉温度、料层高度和气体成分的前提下，采用高炉温、高风量、高炭层、短循环(称三高一短)的操作方法，有利于气化效率和气化强度的提高。 (四)典型工艺流程 1、常见工艺流程 煤气发生站的工艺流程按气化原料性质、燃料气的用途、投资费用等因素来综合考虑。目前，比较常见的工艺流程分为下述三种形式。 (1)热煤气流程 无冷却装置，从气化炉出来的热煤气直接作为燃料气。热煤气流程简单，从气化炉出来的热煤气经过旋风除尘后即送给用户，距离短，热损失较小，可以使能量充分利用。 (2)无焦油回收的冷煤气流程 设有冷却装置，煤气冷却到常温，送去做燃料气。适用于以无烟煤和焦炭为原料的煤气站，因其气化时产生焦油量少，可不设专