雙段式煤氣發生爐 -工作原理

發生爐煤氣是通過水蒸氣和空氣混合形成氣化劑后流經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，生成了共含有CO、CO2、H2、CH4、N2等成分的發生爐煤氣。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。蒸氣與碳反應是吸熱反應：C+H2O=CO+H2－Q（Q為熱量，下同）當氧氣和碳反應時就放出熱量：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，它決定著發生爐煤氣的成分：在溫度高的情況下，可產生大量的可燃氣體。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，還會出現兩種反應：2CO+O2=2CO2+QC+O2=CO2+Q。所以說，CO的產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，由于每體積CO轉化為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，還會出現下面的快速反應：CO2+C=2COH2O+C=CO+H2當煤氣通過還原帶時，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，流經底部旋風除塵器和強制風冷器，這股煤氣稱為“底部煤氣”，其溫度約為400℃左右。在干餾層，喂入發生爐的燃料，依次被干燥、預熱和碳化，生成的蒸氣、焦油霧和煤氣一塊從頂部離開發生爐，這一部分煤氣稱為“頂部煤氣”，其溫度保持120℃左右。