在單段煤氣爐中,煤入爐后驟然遇高溫而迅速熱分解,煤中的揮發(fā)分急速析出,會(huì)使煤塊爆裂粉碎;兩段爐結(jié)構(gòu)干餾段高而且料層厚,入爐后的煤塊是緩慢受熱升溫的,煤中水分和揮發(fā)分析出速度也相應(yīng)較慢,不會(huì)對(duì)煤層造成太大的沖擊,因此,兩段爐對(duì)煤的熱穩(wěn)定性要求可適當(dāng)放寬。
煤氣發(fā)生爐作為將煤炭由固態(tài)能源轉(zhuǎn)化為氣態(tài)、潔凈能源的主要設(shè)備,氣化煤種的選擇至關(guān)重要,直接關(guān)系到其整體氣化效果。兩段式煤氣發(fā)生爐適宜氣化不粘煤、弱粘煤、長(zhǎng)煙煤等煙煤,也可以氣化質(zhì)量較好的褐煤,相對(duì)一段爐而言?xún)啥螤t選用煤種范圍較寬,但是對(duì)氣化用煤的具體指標(biāo)要求較嚴(yán)格。
兩段爐之所以對(duì)煤的粒度要求嚴(yán)格,是因?yàn)樵跔t內(nèi)干餾段和氣化段中的料層總高度約為6-8米,如果煤的粒度懸殊,一方面會(huì)減少床層內(nèi)的間隙度、增加爐內(nèi)阻力,導(dǎo)致氣化強(qiáng)度下降,煤氣產(chǎn)量降低,灰渣含炭量也會(huì)隨之增加;另一方面無(wú)法保證煤得到均勻、充分干餾,影響了兩段式煤氣發(fā)生爐的氣化效果。
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煤氣發(fā)生爐
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單段煤氣發(fā)生爐
煤的水分含量高,對(duì)氣化操作是很不利的,不僅蒸發(fā)其中的水分需要消耗一定的熱量,使煤氣熱值降低,而且在貯運(yùn)上和操作上會(huì)帶來(lái)很大不便,尤其在冬季。統(tǒng)計(jì)表明,兩段爐上段煤氣熱值會(huì)隨著氣化煤中的水分增加而明顯下降,十分敏感。國(guó)外資料報(bào)道,兩段爐入爐煤中水分最高應(yīng)控制在15~25%的范圍,高于此值的煤需先進(jìn)行干燥處理方可使用。美國(guó)的FW-Stoic兩段爐,規(guī)定入爐煤中含水量為12~15%;英國(guó)的W·I兩段爐要求入爐煤中的含水量<15%;也有報(bào)道入爐煤中的含水量<6%為最適宜。根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況,入爐煤中的含水量以控制在<15%為宜。 兩段爐氣化用煤的含水量的多少也會(huì)影響干餾段的高度設(shè)計(jì)。水分含量高,干餾段則高,反之則低。
為了控制入爐煤的含水量,兩段爐煤氣站應(yīng)設(shè)置煤棚,尤其是在多雨的南方地區(qū)更為重要,否則,濕煤進(jìn)入振動(dòng)篩之后,煤粉會(huì)堵塞篩網(wǎng),降低篩分效果,很難保證入爐煤的粒度要求,進(jìn)而影響氣化效果。
值得注意的是,某些水分是造成煤熱穩(wěn)定性不良的主導(dǎo)因素之一,特別是內(nèi)在水分中的結(jié)合水容易突然析出產(chǎn)生汽化,從而導(dǎo)致煤塊崩裂。在兩段爐內(nèi),由于設(shè)置較高的干餾段,煤料的受熱速度緩慢,煤中的水分徐徐揮發(fā)析出,能夠造成良好的干燥效果,即可使煤的熱穩(wěn)定性得以改善。因此,兩段爐對(duì)煤中水分的要求可適當(dāng)放寬一些。