气化炉的技术资料全
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气化炉原理和构造气化炉是一种用于将固体燃料转化为可燃气体的设备,它在能源利用和环境保护方面发挥着重要作用。
气化炉的原理和构造对于其性能和效率具有至关重要的影响,下面将对气化炉的原理和构造进行详细介绍。
首先,气化炉的原理是利用高温和缺氧条件下,将固体燃料转化为可燃气体。
在气化过程中,燃料经过干馏、裂解和气化反应,生成可燃气体和灰渣。
气化炉的原理可以简单地概括为热解和气化两个基本过程。
热解是指在高温条件下,固体燃料中的有机物质分解为气体和残渣;气化是指在缺氧条件下,有机物质与气化剂发生反应,生成可燃气体。
其次,气化炉的构造包括进料系统、炉体、气体产出系统和灰渣处理系统。
进料系统用于将固体燃料送入气化炉,通常包括送料装置和料斗。
炉体是气化炉的核心部件,用于进行燃料的热解和气化反应,通常由炉膛、炉壁和炉盖组成。
气体产出系统用于收集和处理气化产生的可燃气体,通常包括冷却器、除尘器和气体储存罐。
灰渣处理系统用于处理气化产生的灰渣,通常包括灰渣排出装置和灰渣处理设备。
在气化炉的运行过程中,固体燃料首先经过进料系统送入炉体,在高温条件下进行热解和气化反应,生成可燃气体和灰渣。
可燃气体经过气体产出系统处理后,可以用作燃料供给锅炉、发动机等设备,实现能源的有效利用。
灰渣经过灰渣处理系统处理后,可以用作建筑材料、肥料等,实现资源的综合利用。
总的来说,气化炉的原理和构造直接影响着其性能和效率。
了解气化炉的原理和构造,有助于合理选择和使用气化炉,提高能源利用效率,减少环境污染,推动清洁能源的发展。
以上就是关于气化炉原理和构造的介绍,希望对大家有所帮助。
如果您对气化炉还有其他疑问,欢迎随时与我们联系。
1)喷流床气化炉它是一种高温、高压煤粉气化炉,气化炉的压力为20-60bar,要求采用90%以上的颗粒小于100μm的煤粉,采用氧、富氧、空气或水蒸气作为气化剂,当以氧为气化剂时,气化炉炉膛中心的火焰温度可达2000℃。
由于是高温气化,在产生的粗煤气中不可能含有很多碳氢化合物、煤焦油和酚类物质,煤气的主要成分是CO、H2、CO2和水蒸气,离开气化炉的热煤气温度在1200-1400℃,往往高于灰的软化温度。
为了防止热煤气中已软化了的粘性飞灰在气化炉下游设备(余热锅炉)粘结堵塞,将除尘后的冷煤气增压后再返送回煤气炉的出口和热煤气混合,将热煤气的温度降低到比灰的软化温度低50℃,然后,热煤气再经过气化炉的余热锅炉(辐射和对流蒸汽发生顺)产生饱和蒸汽,同时使热煤气的温度降低到200℃左右,约50%的煤中灰分在气化炉高温炉膛中心变成液态渣,由炉底排出并通过集渣器送入渣池。
煤粉灰中的以飞灰的形式随热煤气,帮煤气须经除尘、洗涤脱硫处理,成为清洁的煤气,再送往燃烧室。
喷流床气化炉由于是煤粉高温高压气化,因此煤种适应性广,碳转化率高,能达到99%以上。
2)流化床气化炉流化床气化炉可以充分利用床内气固两相间的高强度的传热和传质,使整个床层内温度分布均匀,混合条件好,有利于气化反应的进行。
同时,可以利用流化床低温燃烧,在燃烧和气化过程中加入脱硫剂(石灰石或白云石),将产生的大部分SO2和H2S脱除。
由于流化床气化炉内的反应温度一般控制在850-1000℃,因此,它产生的焦油、烃、酚、苯和萘等大分子有机物基本上都能被裂解为简单的双原子或三原子气体,煤气的主要成本是CO和H2,CH4的含量一般少于2%。
当前,用于IGCC系统的流化床气化炉有KRW炉,U-Gas炉和温克勒炉等。
3)固定床气化炉固定床气化炉是最早开发出的气化炉,它和燃煤的层燃炉类似,炉子下部为炉排,用以支承上面的煤层。
通常,煤从气化炉的顶部加入,而气化剂(氧或空气和水蒸气)则从炉子的下部供入,因而气固间是逆向流动的。
16种气化炉工艺汇总!图片来源由气化炉团队成员提供鲁奇加压气化工艺鲁奇炉造气工艺流程简图◆◆◆技术特点1、以碎煤为原料,进入炉煤的处理费用低;2、耗氧率低;3、气化后煤气质量较好;4、煤气成分有利。
粗煤气中H2/CO的比为2.0,不经变换或者少量变换既可用于F-T合成,甲醇合成,天然气合成等工艺。
5、产物热回收方便。
6、气化工艺成熟,设备国产化率高,造价较低,在投资上较气流床占有较大优势。
BGL气化(液态排渣鲁奇炉)BGL气化工艺是在Lurgi气化工艺基础上发展起来的,最大的改进是将鲁奇的固态排渣改为熔融态排渣,提高了操作温度,同时也提高了生产能力,更适合灰熔点低的煤种。
BGL气化工艺流程简图◆◆◆技术特点1、与其他以氧气为主的气化系统相比,BGL气化炉耗氧量较低,从而使总效率明显提高;2、煤料床顶部的气体温度一般为-450℃、因而不需要昂贵的热回收设备;3、气体出口处凝结的焦油和油类副产品可保护炉壁金属表面使之不受腐蚀,这样,炉壁使用低成本的碳钢就足够了;4、灰渣是质地紧密的固体物质,封存了微量元素。
灰渣无害并具非浸溶性,适于作建筑材料;5、气化过程中无飞灰产生;原始产品气的CO2含量低;能够满足改变负荷的要求;6、气化炉可快速开机和关机;7、水蒸汽/氧气喷射系统(利用的是与鼓风炉里相似的喷嘴)可使焦油和油类副产品气化;8、喷嘴也可用来把其他废物喷入气化炉中进行焚烧;9、在气化炉底部的高温区,炉壁被一层固体灰渣所保护;10、煤中90%以上的能量被转化成可利用的燃料;11、原煤可被气化,粉煤可另加工成型煤投入或从喷嘴喷入;12、BGL设备不必由专门生产商提供部件一可确保当地供应部件;13、可利用成熟的气体处理技术予以脱除原始产品气中的硫;14、净化后的产品气可直接用作燃料气,其热值约为13MJ/m3,或用作各种化工工艺所需的原料气;15、气体出口温度低、无需产生高压水蒸汽,提高了工艺效率,并可灵活选择气化炉场地。
恩德炉气化技术介绍1.恩德炉生产工艺简介技术系列化:单炉生产能力有:5000立方米/时、10000立方米/时20000立方米/时、40000立方米/时。
净化简单:煤气中不含焦油及油渣,净化系统简单、污染少;操作弹性大:气化炉生产负荷可在设计负荷40%~110%范围内调节。
开停炉方便:对于工业燃气的生产组织和调度创造了条件;运转率高:由于取消了炉篦,气化炉没有传动部分和易损件,故不需太多的维修即可获得较高连续运转率,一般可达90%以上;气化效率高:气化强度大:恩德粉煤气化炉的气化效率达76%。
投资小:设备已完全实现了国产化,恩德粉煤气化炉投资仅为引进气化炉的30%~50%。
生产成本低:气化一般原料煤的成本占煤气生产成本的40%~50%。
煤种要求低:可以使用高灰份的劣质粉煤,使煤源得到很大拓展,可适用于褐煤、长焰煤、不黏或弱黏结煤;2.控制难点保持一个较高的转化率是非常重要的,过量的富氧必然造成有效成份的消耗,过低的富氧会造成较低的煤转化率,水碳比、氧碳比控制在合理的范围内非常关键,但因煤的质量波动、负荷的波动都会对系统的平衡产生影响。
系统想要在高负荷下运行,就必须解决循环流化床所特有的高温结焦问题。
3.控制策略富氧流量及控制系统的故障检测、比对,报警与自动处理负荷、炉温多参数结合的水碳比、氧碳比控制专有循环流化床负荷与炉温协调防结焦优化控制软件包。
4.气化炉联锁控制氧量过高必须紧急停车,废锅压力高、液位低等煤斗、煤锁变压加料操作及防止误操作程控与联锁灰斗、灰锁变压加料操作及防止误操作程控与联锁恩德炉粉煤气化技术在长化的应用现状1、恩德粉煤气化技术工艺流程叙述:工艺流程主要由输煤系统;排渣系统、热量回收及气化系统、煤烘干系统、黑水处理系统等组成. 工艺流程:原料由两条皮带送入270M3的煤仓,内加N2气保护(P=0.015MP), 煤仓下部有三个螺旋输送机(325×2600mm),将原料煤从一侧进入气炉(Φ6000×31000 mm),富氧空气由外面配制(浓度70%左右),分别进入一,二次空气混合器,蒸气用本系统产生的过热蒸气(温度210℃),空气30%也分别进入一次富氧混合器和二次富氧混合器,一次风通过六个喷嘴喷射入炉, 喷嘴设在加煤机下方的气化炉锥体部位,距离入煤口1.5米左右.与气化炉体成切线方向,成一定仰角(约15~17度)和斜角(约21度),使入炉原料易流化,入炉煤中大部分较粗颗粒在炉内的下部形成密相段,原料成为沸腾状态,在此区域气、固两相发生剧烈的传质和传热及燃烧氧化反应,反应温度950~1000℃,入炉的细粉和大颗粒因受热而裂解产生的小颗粒由反应气体携带离开密相段,在气化炉的上部形成稀相区,并在此处与从炉外引进的二次风进一步发生反应(二次风从混合器出来分为24个喷嘴,从炉筒体水平方向引入气化炉内),加入二次风目的有两个作用:一是阻挡上升气体降低流速增加停留时间,以便进一步反应和分离气体中的夹带物;二是促进反应,使气体中夹带的细颗粒中的碳继续气化反应,密相段产生的甲烷和高炭化合物进一步燃烧和裂解。
气化炉的构造和原理气化炉是一种将固体燃料转化为气化气体的设备,广泛用于工业生产、能源利用和环保处理等领域。
气化炉的构造和原理包括以下几个方面。
构造方面:1.炉体:气化炉的炉体通常采用高温耐火材料,如耐火砖、耐火浇注料等。
它能承受高温和化学腐蚀,保证气化过程的稳定进行。
2.进料系统:气化炉的进料系统主要由设备、输送装置和控制系统组成。
设备包括给料器、进气装置、振动筛等。
输送装置包括输送带、皮带机等,用于将固体燃料送入炉膛。
控制系统用于控制进料速度和温度等参数,确保气化过程的稳定性。
3.气体出口系统:气化炉的气体出口系统由管道、阀门和过滤设备等组成。
气体通过管道传输到需要的地方,阀门则用于控制气体的流量和压力。
过滤设备用于除去气体中的杂质,提高气体的纯度。
4.温度控制系统:气化炉的温度控制系统包括测温设备、温度传感器和温度控制器等。
测温设备用于测量炉膛内的温度,温度传感器将测量得到的信号传输给温度控制器,控制器则根据设定值调节进料和出料的速度,以保持炉膛内的温度稳定。
5.排放系统:气化炉的排放系统包括烟气净化设备和废渣处理设备等。
烟气净化设备用于净化烟气中的有害物质,如颗粒物、二氧化硫等,以达到环保要求。
废渣处理设备则用于处理气化炉产生的废渣,将其转化为资源。
原理方面:气化炉的原理是通过高温和缺氧条件下,将固体燃料转化为可燃气体。
主要分为以下几个步骤:1.干燥和预热:固体燃料进入气化炉后,首先需要经过干燥和预热。
在干燥过程中,燃料中的水分被蒸发出来,进而在预热过程中,固体燃料被加热至一定温度,以提高气化效果。
2.热解:在气化炉中,固体燃料在高温下发生热解反应,产生可燃气体。
在热解过程中,固体燃料分子发生断裂,生成一系列的气体组分,如一氧化碳(C O)、氢气(H2)等。
3.气化:热解后的固体燃料进一步与水蒸气进行反应,产生一氧化碳和氢气。
水蒸气在气化过程中发生氢气和一氧化碳的转化反应,提高气化效率。
4.反应平衡:气化过程中,一氧化碳和水蒸气通过反应生成氢气和二氧化碳。
煤间接液化中的煤气化技术煤气化技术是一个比较成熟的技术,从1880年德国设计了世界上第一台常压移动床空气间歇气化炉到现在开发出的各种气化技术,煤气化技术已经在全世界特别是中国的煤化工工业中遍地开花。
目前已经工业化的煤气化技术主要有三类:以Lurgi技术为代表的固定床气化技术、以HTW技术为代表的流化床气化技术和以Texaco、Shell、中国多喷嘴对置气化技术为代表的气流床气化技术。
气流床气化炉气化温度与压力高、负荷大,煤种适应范围广,是目前煤气化技术发展的主流。
国外已工业化的煤气化气流床煤气化技术主要有以水煤浆为原料的GE(Texaco)气化技术、Global E-Gas气化术,以干粉煤为原料的Shell气化技术、Prenflo气化技术、GSP气化技术等。
下面我们将主要介绍几种气化气流床技术:干煤粉加压气化技术GSP加压气化技术:采用 GSP 气化炉,入炉前煤必须经过干燥、磨细这两个步骤。
将处理后的原料煤从气化炉顶部输入,从底部排渣。
炉内有水冷壁内件,属于单烧嘴下行制气。
目前世界上采用 GSP 气化工艺技术的有 4 家,但都没有用于气化煤炭。
由于采用水激冷流程,GSP 气化炉的投资比Shell 气化炉省,更适用于煤化工生产。
已开工正常生产的项目有神华宁夏煤业集团有限责任公司的甲醇制烯烃项目、山西兰花煤化工有限公司合成氨及甲醇项目、加拿大能源公司的IGCC 项目和美国能源公司的天然气项目。
Shell煤气化技术:如右图Shell气化炉内部。
Shell煤气化技术是目前世界上第二代煤气化工艺中比较先进的一种。
加压条件下将煤粉、氧气及少量水蒸汽并流从气化炉下部进入气化炉内,可以在短时间内完成升温、挥发分脱除、裂解、燃烧及转化等一系列物理化学过程,同时气化产物中 CO2的含量很少,生产以H2和 CO 为主的合成气。
Shell煤气化技术可用于气化褐煤、烟煤、无烟煤、石油焦等高灰熔点的煤。
在操作过程中如需添加助熔剂,则可以将助熔剂和原料煤在磨煤机中混磨。