煤氣站 -工作原理

發(fā)生爐煤氣是通過水蒸氣和空氣混合形成氣化劑后流經(jīng)熾熱的固定燃燒床生成的。空氣中所含的氧氣、水蒸氣與燃料中的碳反應(yīng)，生成了共含有CO、CO2、H2、CH4、N2等成分的發(fā)生爐煤氣。與空氣混合的蒸氣提高了熱效率，并降低了燃燒床的溫度，從而控制了熔塊的形成。蒸氣與碳反應(yīng)是吸熱反應(yīng)：C+H2O=CO+H2－Q（Q為熱量，下同）當(dāng)氧氣和碳反應(yīng)時就放出熱量：2C+O2=2CO+Q燃燒床的溫度取決于氣化劑的飽和溫度，燃料的粒度、類型及發(fā)生爐的爐型。燃燒床的溫度是非常重要的，因為對于給定的燃料和爐型，它決定著發(fā)生爐煤氣的成分：在溫度高的情況下，可產(chǎn)生大量的可燃氣體。因此，重要的是既保持燃燒床高溫而又不會形成熔塊。形成熔塊的溫度取決于燃料的渣融特性，在氧氣充足的情況下，還會出現(xiàn)兩種反應(yīng)：2CO+O2=2CO2+QC+O2=CO2+Q。所以說，CO的產(chǎn)生并不一定意味著任何碳燃燒都能使煤氣的熱值降低。另外，一些水蒸氣還與CO反應(yīng)，由于每體積CO轉(zhuǎn)化為CO2時，同時生成了相同體積的H2：CO+H2O=CO2+H2。因此，不會有熱損失。在還原層，其溫度低于1200℃時，還會出現(xiàn)下面的快速反應(yīng)：CO2+C=2COH2O+C=CO+H2當(dāng)煤氣通過還原帶時，可燃氣體含量迅速上升，而CO2和水蒸氣含量下降。通過還原帶后，一些煤氣被抽出，流經(jīng)底部旋風(fēng)除塵器和強制風(fēng)冷器，這股煤氣稱為“底部煤氣”，其溫度約為400℃左右。在干餾層，喂入發(fā)生爐的燃料，依次被干燥、預(yù)熱和碳化，生成的蒸氣、焦油霧和煤氣一塊從頂部離開發(fā)生爐，這一部分煤氣稱為“頂部煤氣”，其溫度保持120℃左右。