煤气发生炉的概况
目前工业所用的燃料主要有:固体燃料、液体燃料和气体燃料三种。从国际发展趋势来看,气体燃料应用越来越广泛。
气体燃料一般称为煤气。如按其生产方式来分,可以分为天燃煤气两大类。在天然煤气中。有通过钻井从地下开采出的气井器、矿井气、石油拌生气和天然沼气等。在人造煤气中要有焦煤气、发生炉煤气和液化石油气。
发生炉煤气的产品也属于固体燃料(煤或焦炭)经过气体的一种热加工过程,即用氧或氧化合物(蒸汽、二氧化碳)通过高温的固体燃料(煤、焦炭)层、其中起氧化作用的有机物质(空气、水蒸汽)称为气化剂,生成含有氢、一气化碳及甲烷等的混合气体称为煤气。按气体剂的不同分为下列三种:
一、空气煤气:以空气为气化剂。
二、水煤气:以水蒸气为气化剂。
三、混合煤气:以空气和水蒸气为气化剂。
上述三种煤气的成份如下:(以体积百分数表示)
煤气成分 煤气名称 | H2 | CO | CO2 | N2 | CH4 | O2 |
空气煤气 | 2.6 | 1.00 | 14.2 | 7.2 | 0.5 | 0.2 |
混合煤气 | 13.5 | 27.5 | 5 | 52.8 | 0.5 | 0.2 |
水 煤 气 | 48.4 | 38.5 | 6 | 6.4 | 0.5 | 0.2 |
我厂设计制造的发生炉,是以空气和水蒸气混合为气化剂的煤气发生炉。由于本发生炉气化原理合理、设计简单、投资少、使用方便安全、操作维修简单,便于掌握,所以更适合中、小型工厂。
用于各类金属热处理炉、陶瓷窑炉、熔铝炉、铜精炼炉、锻炉、锻造炉、金属制品加热炉、热镀锌炉、烘干炉、玻璃行业、化工行业、陶瓷行业、电缆等行业配套提供气体燃料。
炉体结构
全水套结构,自产蒸汽可直接通入煤气炉做气化剂使用。顶盖采用两重不同的耐火保温材料浇注。
加煤机构
双钟罩加煤,自动加煤机及液压驱动上插板下钟罩结构,根据需要加煤筛。
清灰机构
蜗轮蜗杆形式,湿式单侧或双侧出灰。
主要规格和技术参数:
名 称 | 单位 | 发生炉规格 |
QMI1.5 | QMI1.8 | QMI2.0 | QMI12.4 | QMI2.6 | QMI3.0 |
炉膛直径 | mm | 1500 | 1800 | 2000 | 2400 | 2600 | 3000 |
适用燃料 | | 弱粘性烟煤 无烟煤 焦炭 |
燃料粒度 | mm | 25-80 |
燃料耗量 | Kg/h | 350-500 | 450-650 | 600-900 | 1100-1400 | 1300-1700 | 1800-2200 |
气化剂 | | 空气 蒸汽 |
煤气气量 | Nm3/h | 1200-1600 | 1500-2000 | 2000-3000 | 3600-4500 | 4000-5500 | 6000-7000 |
煤气热值 | KJ/Nm3 | 5020-6000 |
蒸汽产量 | Kg/h | 200 | 260 | 350 | 420 | 600 | 840 |
煤气出口温度 | ℃ | 400-550℃ |
煤气出口压力 | pa | 980-1470 | 1470-1960 |
空气压力 | Kpa | <2.0 | <2.0 | <2.5 | <2.5 | <2.9 | <3.9 |
饱和空气温度 | ℃ | 50-65 |
设备总重 | t | 16t | 20t | 22t | 30t | 34t | 42t |
煤气发生炉安全设计要求
煤气是使用最广泛的一种可燃气体。燃烧无烟、火力强、易点燃且不污染环境,所以被广泛应用于工业生产,如陶瓷、耐火材料、金属加工等。煤气是由煤等固体燃烧或重油等液体燃料经干馏气化等过程而得的气体产物。它的主要成份是氢气、一氧化碳和轻烃类。着火温度在500℃—600℃之间,与空气混合成一定比例后,遇火会爆炸。所以煤气在生产以及输配过程中,一旦发生爆炸,往往会造成人员伤亡和财产的巨大损失,因此切实落实煤气发生站的防火设计显得尤为重要。
一、防火间距方面。
根据《建筑设计防火规范》GBJ16—87的规定,煤气发生炉煤气站与相邻厂房应满足10m的防火间距,与民用建筑应满足25m的防火间距。对于产气量小于6000立方/小时的小型煤气站,《发生炉煤气站设计规范》中规定,可与煤气用户的车间相毗连,但应设防火墙。这里的无间距要求,只是对直接使用该煤气发生炉煤气且相邻外墙为防火墙的车间而言的,对非煤气用户的车间仍应满足10m的防火间距。
二、设备安全方面。在实际的煤气生产中,煤气发生炉多为半敞开式生产,所使用的煤气发生炉为固定床式全气化炉。这类制气系统是在高压下运行,没有外界空气吸入的可能,但也因为其压力高,设备和管道系统的密封性也要求高,因此应在设备薄弱处或易受爆破气浪直接冲击的部位装设爆破阀。《发生炉煤气设计规范》GB50195—94中只规定了在电气滤清器及洗涤塔上装设爆破阀。但笔者认为除上述两处之外还应在除尘器及分管道的末端安装防爆膜。因为在正常生产过程中,除尘器中的水封已撤去直接与煤气管路相连通,一旦出现故障,密封煤气管道是靠往除尘器中紧急注水来实现的,若操作失误,易形成负压,极容易吸入空气,而引发爆炸。并且还应在煤气发生炉的炉顶、煤气出口处煤气总管和分管的末端增设放散管。该放散管上应设取样嘴,以利检修吹扫管道时,检测煤气的含量。放散管的直径根据炉的容积来确定,若容积大于或等于1立方,放散管不应小于100毫米;若小于1立方,放散管不应小于50毫米。这样才能做到煤气在管路中的放空不留死角,从而有效地降低因回火造成煤气管路爆炸的机率。