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KM5Q干馏式煤气发生炉用于热煤气站的优势
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摘要:本文从几方面、不同角度,简要分析了KM1Q一段式煤气发生炉和KM3Q两段式煤气发生炉在用于气化烟煤生产热煤气时的优缺点,并就KM5Q干馏式煤气发生炉在气化烟煤生产热煤气的优势做出了进一步的阐述。


前言:现阶段用于气化烟煤的热煤气站,其煤气发生炉一般多选择KM1Q一段式煤气发生炉、KM3Q两段式煤气发生炉和KM5Q干馏式煤气发生炉,但究竟选择那种炉型更适于建站企业的现实要求,这就要结合各种炉型的气化特点,综合分析进行选择。
 
一、KM1Q一段式煤气发生炉用于气化烟煤的热煤气站的优缺点
1、优点
(1)建设投资少:这主要体现在一段式煤气发生炉设备投资和土建投资较少等方面。
 (2)建设周期短:一段式煤气发生炉热煤气站无论是设备制造周期、设备安装调试周期还是厂房基础建设周期都要比其他两种炉型要缩短许多
2、缺点
(1)煤气携灰较多:一段式煤气发生炉操作时,空层高、料层薄,加煤、插钎和煤料热爆产生大量煤粉,被煤气携出,从而造成资源浪费,并造成煤气管道堵塞。
(2)产生的焦油质量较差:一段式煤气发生炉干馏产生黏度较高、流动性较差的高温裂解焦油,这部分焦油不易处理和利用,而且,很容易和煤气携出的煤粉胶粘在一起,堵塞煤气管道。
(3)煤气输送距离短:煤气中的焦油和煤粉在煤气管道中沉积,经常会堵塞管道,致使煤气输送阻力加大,煤气输送距离受到限制。 
二、 KM3Q两段式煤气发生炉用于气化烟煤的热煤气站优缺点
两段式煤气发生炉,由于增加了一个适当高度及结构的干馏段,使煤在干馏段内被徐徐加热,进行低温干馏,所产生的焦油不会发生裂解,焦油粘度低,流动性好。热煤气长距离输送时,不易堵塞管道
两段式煤气发生炉上段煤气中含有低温干馏焦油,经过旋风除焦器后捕除部分大颗粒焦油滴,剩余大部分焦油呈雾状留在煤气中。下段煤气经旋风除尘器,除去大颗粒粉尘后与上段煤气混合,由于下段煤气温度较高,上段煤气与其混合后温度升高,焦油雾再次蒸发,这种蒸发物和下段除尘后煤气中的低含量细尘不致在煤气总管中沉积过于严重,所以煤气输送距离可以大于200米,且旋风除焦器中捕出的焦油可以作为较好的燃料利用,不会污染环境。 
尽管两段炉用于生产热煤气具有以上优点,但从热煤气生产要求出发,我们不难发现,它也存在一些问题,这些问题集中体现在下段煤气出口上。热粗煤气的生产不同于冷的洁净煤气,它不需要水洗冷却,相反还要求煤气中尽量多含焦油雾,而且其本身应具有尽量高的温度,以提高煤气显热。而两段炉下段煤气出口设置的出发点,就在于使煤料在干馏段内得以充分低温干馏,从而下段煤气不含焦油的前提下,不致使上段出口煤气温度过高,以免高温下的焦油不易除去。这一点,在生产热粗煤气时是不必考虑的;另外,在两段炉的操作中,上、下段煤气流量的调节非常重要,因为如果气化段产生的煤气上行量过小(外在表现为上段煤气流量小),用于干馏的热量不足,煤炭干馏不充分,势必造成下段煤气含有大量高温裂解焦油,为避免以上情况发生,这就要求在工艺配置上,必须在下段煤气出口处增加一个高温煤气调节阀,对上下段煤气进行适当调节,这样,无形中加大了煤气站的投资,同时也使煤气发生炉操作复杂程度增加。 
综上所述,KM3Q两段式煤气发生炉在用于气化烟煤的热煤气站同样存在许多优缺点。
优点主要体现在以下几方面:
(1)两段式煤气发生炉操作属于满料层操作,其上段煤气携灰较少。
(2)两段式煤气发生炉干馏产生焦油属于流动性较好的低温干馏焦油,便于处理和利用。
(3)煤气管道不易堵塞,煤气输送距离长。
其缺点主要体现在以下几方面:
(1)两段式煤气发生炉上、下段煤气量需要调节,操作复杂。
(2)两段式煤气发生炉在插钎操作、煤料热爆时,其下段煤气仍有许多飞灰携出,煤气洁净度不够高,而且仍然存在堵塞煤气管道的隐患。
(3)上、下段煤气分别净化,工艺复杂。 
三、 KM5Q干馏式煤气发生炉结构特点
KM5Q干馏式煤气发生炉既区别于一段炉,产出焦油粘度低、流动性好,使煤气可以长距离输送,又非双出口两段炉,使煤气操作及净化工艺趋于简单合理,是一种更适合于热粗煤气生产的炉型。
带干馏段煤气发生炉的气化技术,既吸收了煤炭干馏时能产生的热值较高的干馏煤气和低温轻质焦油的特点,又实现了煤炭完全气化时生成较多的气化煤气的特点,集两者优点于同一煤气炉之中。
 煤在带干馏段煤气发生炉内的反应过程,可大致分为二个区段,四个过程:
(1)干馏段:煤的预热与干燥;煤的干馏与半焦。
(2)气化段:半焦气化;灰层冷却,实际上各区段之间没有明显的界线,反应深度取决于过程的工艺宏观平衡条件,即反应过程中吸热与放热反应的平衡,以及气体组分的浓度与化学平衡。
四、 KM5Q干馏式煤气发生炉气化特点
1、煤气热值较高。煤料在干馏段内干馏非常充分,煤气热值一般都在5800~6500kJ/Nm3,较一段炉高出15%左右,较两段炉高出3-5%左右。 2、煤气携灰非常少。该炉顶分煤器保持满料层自动加煤操作效果明显,另外,带干馏段煤气发生炉在煤气减少携灰方面大大优于两段炉,因为,两段炉在气化段煤料热爆产生的灰尘和探火打钎时搅起的灰尘,大部分随下段煤气带到后道系统。而在带干馏段煤气发生炉中,这两部分灰尘在经过厚厚的料层过滤后,基本全部沉积下来。 
(3)焦油流动性好。经取样化验,该炉所产焦油的性能指标明显优于一段炉,属于与两段炉所产焦油相同的低温干馏焦油。
(4)焦油产量大。干馏式煤气发生炉气化段产生的煤气全部进入干馏段,所以它向煤料提供的干馏热量约为两段炉的两倍,所以加热速度大大提高,使焦油产率增加。
结语
干馏式煤气发生炉借鉴了两段式煤气发生炉在煤炭干馏方面的优点,它既区别于一段炉,煤气携灰少,产出焦油粘度低、流动性好,使煤气可以长距离输送,又区别于两段炉,使煤气炉操作及煤气净化工艺趋于简单合理,是一种非常适合于热粗煤气生产的炉型。

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