KM5Q干餾式煤氣發生爐用于熱煤氣站的優勢
摘要：本文從幾方面、不同角度，簡要分析了KM1Q一段式煤氣發生爐和KM3Q兩段式煤氣發生爐在用于氣化煙煤生產熱煤氣時的優缺點，并就KM5Q干餾式煤氣發生爐在氣化煙煤生產熱煤氣的優勢做出了進一步的闡述。
關鍵詞：煤氣發生爐 兩段式煤氣發生爐 干餾式煤氣發生爐 兩段干餾式煤氣發生爐 熱解 熱解氣 熱解煤氣 煤氣凈化 脫硫 煤氣脫硫 干餾 焦油 粉煤
前言：現階段用于氣化煙煤的熱煤氣站，其煤氣發生爐一般多選擇KM1Q一段式煤氣發生爐、KM3Q兩段式煤氣發生爐和KM5Q干餾式煤氣發生爐，但究竟選擇那種爐型更適于建站企業的現實要求，這就要結合各種爐型的氣化特點，綜合分析進行選擇。
（1）建設投資少：這主要體現在一段式煤氣發生爐設備投資和土建投資較少等方面。
（2）建設周期短：一段式煤氣發生爐熱煤氣站無論是設備制造周期、設備安裝調試周期還是廠房基礎建設周期都要比其他兩種爐型要縮短許多。
（1）煤氣攜灰較多：一段式煤氣發生爐操作時，空層高、料層薄，加煤、插釬和煤料熱爆產生大量煤粉，被煤氣攜出，從而造成資源浪費，并造成煤氣管道堵塞。
（2）產生的焦油質量較差：一段式煤氣發生爐干餾產生黏度較高、流動性較差的高溫裂解焦油，這部分焦油不易處理和利用，而且，很容易和煤氣攜出的煤粉膠粘在一起，堵塞煤氣管道。
（3）煤氣輸送距離短：煤氣中的焦油和煤粉在煤氣管道中沉積，經常會堵塞管道，致使煤氣輸送阻力加大，煤氣輸送距離受到限制。
兩段式煤氣發生爐，由于增加了一個適當高度及結構的干餾段，使煤在干餾段內被徐徐加熱，進行低溫干餾，所產生的焦油不會發生裂解，焦油粘度低，流動性好。熱煤氣長距離輸送時，不易堵塞管道。
兩段式煤氣發生爐上段煤氣中含有低溫干餾焦油，經過旋風除焦器后捕除部分大顆粒焦油滴，剩余大部分焦油呈霧狀留在煤氣中。下段煤氣經旋風除塵器，除去大顆粒粉塵后與上段煤氣混合，由于下段煤氣溫度較高，上段煤氣與其混合后溫度升高，焦油霧再次蒸發，這種蒸發物和下段除塵后煤氣中的低含量細塵不致在煤氣總管中沉積過于嚴重，所以煤氣輸送距離可以大于200米，且旋風除焦器中捕出的焦油可以作為較好的燃料利用，不會污染環境。
盡管兩段爐用于生產熱煤氣具有以上優點，但從熱煤氣生產要求出發，我們不難發現，它也存在一些問題，這些問題集中體現在下段煤氣出口上。熱粗煤氣的生產不同于冷的潔凈煤氣，它不需要水洗冷卻，相反還要求煤氣中盡量多含焦油霧，而且其本身應具有盡量高的溫度，以提高煤氣顯熱。而兩段爐下段煤氣出口設置的出發點，就在于使煤料在干餾段內得以充分低溫干餾,從而下段煤氣不含焦油的前提下，不致使上段出口煤氣溫度過高，以免高溫下的焦油不易除去。這一點，在生產熱粗煤氣時是不必考慮的；另外，在兩段爐的操作中，上、下段煤氣流量的調節非常重要，因為如果氣化段產生的煤氣上行量過小（外在表現為上段煤氣流量小），用于干餾的熱量不足，煤炭干餾不充分，勢必造成下段煤氣含有大量高溫裂解焦油，為避免以上情況發生，這就要求在工藝配置上，必須在下段煤氣出口處增加一個高溫煤氣調節閥，對上下段煤氣進行適當調節，這樣，無形中加大了煤氣站的投資，同時也使煤氣發生爐操作復雜程度增加。
綜上所述，KM3Q兩段式煤氣發生爐在用于氣化煙煤的熱煤氣站同樣存在許多優缺點。
（1）兩段式煤氣發生爐操作屬于滿料層操作，其上段煤氣攜灰較少。
（2）兩段式煤氣發生爐干餾產生焦油屬于流動性較好的低溫干餾焦油，便于處理和利用。
（3）煤氣管道不易堵塞，煤氣輸送距離長。
（1）兩段式煤氣發生爐上、下段煤氣量需要調節，操作復雜。
（2）兩段式煤氣發生爐在插釬操作、煤料熱爆時，其下段煤氣仍有許多飛灰攜出，煤氣潔凈度不夠高，而且仍然存在堵塞煤氣管道的隱患。
（3）上、下段煤氣分別凈化，工藝復雜。
KM5Q干餾式煤氣發生爐既區別于一段爐，產出焦油粘度低、流動性好，使煤氣可以長距離輸送，又非雙出口兩段爐，使煤氣操作及凈化工藝趨于簡單合理，是一種更適合于熱粗煤氣生產的爐型。
帶干餾段煤氣發生爐的氣化技術，既吸收了煤炭干餾時能產生的熱值較高的干餾煤氣和低溫輕質焦油的特點，又實現了煤炭完全氣化時生成較多的氣化煤氣的特點，集兩者優點于同一煤氣爐之中。
煤在帶干餾段煤氣發生爐內的反應過程，可大致分為二個區段，四個過程：
（1）干餾段：煤的預熱與干燥；煤的干餾與半焦化
（2）氣化段：半焦氣化；灰層冷卻，實際上各區段之間沒有明顯的界線，反應深度取決于過程的工藝宏觀平衡條件，即反應過程中吸熱與放熱反應的平衡，以及氣體組分的濃度與化學平衡。
1、煤氣熱值較高。煤料在干餾段內干餾非常充分，煤氣熱值一般都在5800～6500kJ/Nm3，較一段爐高出15%左右，較兩段爐高出3－5%左右。
2、煤氣攜灰非常少。該爐頂分煤器保持滿料層自動加煤操作效果明顯，另外，帶干餾段煤氣發生爐在煤氣減少攜灰方面大大優于兩段爐，因為，兩段爐在氣化段煤料熱爆產生的灰塵和探火打釬時攪起的灰塵，大部分隨下段煤氣帶到后道系統。而在帶干餾段煤氣發生爐中，這兩部分灰塵在經過厚厚的料層過濾后，基本全部沉積下來。
（3）焦油流動性好。經取樣化驗，該爐所產焦油的性能指標明顯優于一段爐，屬于與兩段爐所產焦油相同的低溫干餾焦油。
（4）焦油產量大。干餾式煤氣發生爐氣化段產生的煤氣全部進入干餾段，所以它向煤料提供的干餾熱量約為兩段爐的兩倍，所以加熱速度大大提高，使焦油產率增加。
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