煤氣發(fā)生爐在理想氣化條件下,碳全部轉(zhuǎn)化為co, b. c和氧氣生成CO的反應(yīng)所放出的熱量全部用于水蒸氣分解反應(yīng),氣化系統(tǒng)為絕熱。碳的化學(xué)熱將無(wú)損失地全部轉(zhuǎn)入煤氣中,使冷煤氣氣化效率達(dá)100070,理想氣化指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果, 實(shí)際煤氣發(fā)生爐中氣化原料并非純碳,氣化中存在各種副反應(yīng)和各種熱損失,實(shí)際氣化指標(biāo)與理想氣化指標(biāo)存在較大差距。
提高現(xiàn)有煤氣發(fā)生爐煤氣的熱值途徑, 煤氣發(fā)生爐煤氣的熱值低,主要可燃成分是CO和H,它們主要來(lái)自C0}還原反應(yīng)和水蒸氣分解反應(yīng)。通過(guò)對(duì)塊煤的分級(jí)篩分、穩(wěn)定空層及控制適宜爐出溫度和飽和溫度等措施,達(dá)到了煤氣產(chǎn)率提高、爐渣含碳量降低及煤氣熱值增加的目的。N是投入的空氣帶入的,約占煤氣中體積分?jǐn)?shù)的50070 0 1V是惰性成分,如果能降低煤氣中N含量,就能提高煤氣發(fā)生爐煤氣的熱值。
經(jīng)計(jì)算,每降低一個(gè)百分點(diǎn)的N=,能提高煤氣熱值40- 50 k,J/m3。在理想氣化指標(biāo)中,煤氣中N=體積分?jǐn)?shù)僅為37. 6070,降低N含量潛力很大。采用富氧濃度下氣化,可以提高煤氣熱值,但空分制氧成木太高。“一利用出爐煤氣余熱用熱管預(yù)熱氣化劑,提高了煤氣產(chǎn)量和熱值,改善了煤氣煤氣發(fā)生爐內(nèi)的反應(yīng)過(guò)程。
通過(guò)大幅度提高氣化劑的鼓風(fēng)溫度,使氣化劑中的蒸汽處在過(guò)熱狀態(tài),這樣既帶入大量的物理熱,又使蒸汽處在過(guò)熱狀態(tài),既加速了氣化反應(yīng)速度,又可降低供應(yīng)用煤的氧化燃燒產(chǎn)生的化學(xué)熱,這樣既節(jié)省了煤氣爐中的碳,又可減少供應(yīng)的空氣,從而也少帶入N,提高了煤氣的熱值。這種氣化工藝的前提條件是氣化過(guò)程不結(jié)渣、少結(jié)渣,要有經(jīng)濟(jì)合理的熱源,除自身出爐煤氣余熱外,還可利用工業(yè)窯爐的余廢熱。用現(xiàn)代碳黑爐的廢熱將空氣預(yù)熱到700℃,與普通鍋爐飽和蒸汽混合后,一起鼓入煤氣煤氣發(fā)生爐,減少了煤氣發(fā)生爐煤氣N含量,煤氣發(fā)生爐煤氣中含有較高的CH,, C,H等成分,煤氣的熱值提高到7550-7 900 kJ/m3。