某管业有限公司φ3.2m×1两段式煤气发生炉(热脱)煤气站设计方案

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φ3.2m×1两段式煤气发生炉（热脱）煤气站

设

计

方

案

环保工程有限公司

一、φ3.2m两段式煤气发生炉简介

目前，我国混合型煤气炉，主要有单段式和两段式之分，而两段式煤气炉，其气化和综合效率均比单段式煤气炉高，操作弹性大，劳动强度低，煤种适应性强，（适用于烟煤），特别是煤气站因全部采用闭路循环，无环境污染，节水显著，长期运行费用低廉而被广泛采用。

我公司是生产煤气发生炉的专业厂家，多年来的生产和实践，培养和拥有了一支从事设计、制造、安装及销售服务的专业技术队伍。公司以“追求质量”为原则，“信誉第一”为宗旨，以供货时间短，价格低、服务优，赢得了广大用户的信赖。我公司在兄弟单位两段式煤气炉基础之上，与公司的技术协作单位：中国煤炭科学研究总院共同开发的新型两段式煤气炉，主要适用于陶瓷、化工、冶炼、玻璃等行业。集众家之长，结合用户使用情况，在煤气站工艺中作了许多适用且有益的改进，使两段式煤气炉结构更加合理，使用更加方便，工程造价更加低廉，施工周期更加缩短。

二、工艺流程简述（见附表一）

二段式煤气发生炉制气属于空气鼓风连续制气方式：炉体水夹套自产的低压蒸汽和鼓风空气混合组成的饱和气作为气化剂，（饱和温度一般控制在55～65℃之间）。经过干式止回阀从煤气炉底部风管经过炉栅进入气化炉内，在气化段内与逆向加入的原料煤所形成的热半焦发生气化反应生成热煤气。其中有近70 %左右的热煤气经过中心钢管及环型炉墙内的通道导出，形成下段煤气；其余约30 %左右的热煤气直接对干馏段中的烟煤加热、干燥、干馏，与干馏煤气混合形成上段煤气。

(1)上段煤气的产生

入炉的烟煤被气化段产生的热煤气加热首先失去内外水分（90～150℃），继而逐渐被干馏（150～550℃）脱出挥发分，挥发分成份为焦油、烷烃类气体、

碳氢混合物，其中，焦油、轻焦油随上段煤气进入电捕焦后被脱除，甲烷及碳氢混合物做为干馏煤气和气化段产生的少部分发生炉煤气混合成为上段煤气。上段煤气的热值一般可达到1650～1750大卡/Nm3。

(2)上段煤气净化处理过程

上段煤气先经过隔离水封后,再进入C-37管电捕焦油器，其工作温度为90～150℃之间，煤气中的焦油雾滴及灰尘被极化，汇集到极管管壁，自流至焦油罐。上段煤气中的焦油其物理特性相当于重油，热值可达9000大卡/kg以上，产量因煤种不同而不定，一般为原煤总量的3～5 %，是优质化工原料或燃料。

(3)下段煤气的产生

原料煤在干馏段被上段煤气干馏后，形成半焦进入气化段。半焦的挥发份一般为3～5%。半焦因脱去煤中的活性组份，气化活性比烟煤有所降低，其气化强度一般可达270～350Kg／㎡.h，二段式气化炉气化火层的温度一般为1000～1300℃之间。半焦与蒸汽或空气混合气发生以下反应：

① C+O2=CO2 ；② C+1/2O2=CO ；

③ CO2+C=CO ；④ C+ H2O =CO+ H2；

⑤ C+ 2H2O =CO2+ 2H2：

下段煤气为完全气化煤气，几乎不含焦油。但含少量灰尘，其热值一般为1250～1350大卡/Nm3。

(4)下段煤气的净化处理过程

下段煤气湿式盘阀经进入旋风除尘器被离心除尘，除尘后的温度大约在450～550℃。

上段煤气和下段煤气混合后，经煤气混合总管、水封阀，通过煤气输送管道送入加热炉。

附表一：简单工艺流程

三、φ3.2m两段煤气发生炉技术特性及基本参数（见附表二）附表二：技术参数

四.主要设备简介

1.两段式煤气发生炉

（1）加煤机为液压双滚筒双路加煤装置，滚筒与壳体之间采用干油泵注入黄油密封，密封效果好，从而避免了由煤气泄漏而导致的不安全及浪费现象。双路交替加煤，使加煤装置更加可靠，避免了因一路加煤装置发生故障，而导致停炉、停产等现象出现。

（2）煤气炉采用耐热不锈钢中心管导流下段煤气，结构简单，耐高温，不挂渣，使用寿命长，维修更换方便。

（3）煤气炉体水套采用全水套结构，内筒采用20mm厚的锅炉钢板制作，自产饱和蒸汽0.7kg压力（安全压力），可完全满足煤气炉自身的用气要求，使生产成本降低。

（4）如果用户没有蒸汽锅炉，我们配备了，50kg/h—4kg压力.的小锅炉专门供气封用。这样即满足了生产的需要又解决了加套压力容器的安全问题。

（5）煤气炉采用湿式锥形灰盘，液压两侧出灰装置。耐热铸铁炉篦排灰具有很强的破渣作用，避免了因破渣出灰不好而引起的煤气炉的不正常现象。

（6）煤气炉炉篦采用耐热、耐磨材料制造，且进风口切向布置，改进后的炉篦使炉内布风更加均匀合理，产量提高，操作运行更加稳定。

（7）使用双侧液压棘轮驱动灰盘，使灰盘的传动更加平稳、可靠，并且棘轮没有机械磨损。

2.电捕焦油器

电捕焦油器主要功能是除去上段煤气中的重质焦油。其工作原理：沉淀极和电晕极之间建立起45V～60KV的电场。在两极之间产生电晕放电。当含尘或焦油雾滴的气体通过该空间时，粉尘和焦油雾滴被极化带电，向沉淀极移动，碰到沉淀极后贴在沉淀极管壁上，因自重而沉到电捕焦油器底部，捕获的焦油相当于重油，粘度较大，为了保证其顺畅排出，在电捕焦底部设盘管加热装置。

电捕焦油器，工作电压3.5～6万伏，根据规范，电捕焦油器极管内流速不宜高于0.8m/s，我公司本方案使用型号为C-37管式电捕焦油器，管内流速不超过0.6m/s，经电捕焦油器处理后，煤气中焦油被脱除，煤气便于输送，煤焦

油回收利用。

3. 旋风除尘器

旋风除尘器主要功能是对下段煤气进行除尘。其工作原理：当含尘气流以12～25m/s速度由进气管进入旋风除尘器时，气流将由直线运动变为圆周运动。旋转气流的绝大部分沿器壁自圆筒体呈螺旋形向下，朝锥体流动。通常称此为外旋气流。含尘气体在旋转过程中产生离心力，将粒度大于气体的尘粒甩向器壁。尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和向下的重力沿壁面下落，进入排灰管。

4.煤气站用电：装机容量一览表（φ3.2M双段炉用）