煤氣爐

煤氣爐是機械、冶金、化工、輕工、建材、玻璃等行業各種加熱爐和工業窯爐理想的二次能源設備。

基本介紹

• 中文名：煤氣爐
• 外文名：gas stove
• 套用：機械、冶金、化工等。

分類

按制氣工藝和所產煤氣的質量分類

按制氣工藝和所產煤氣的質量分為單段式煤氣爐、兩段式煤氣爐、兩段式熱煤氣爐、兩段式冷淨煤氣爐。

單段式煤氣爐設備簡單，只有水夾套和爐頂裝置，出渣系統組成，所產煤氣為熱髒煤氣，適應於輸送距離不遠，對煤氣的潔淨度要求不高的爐窯。

煤氣爐

兩段式煤氣爐是在原煤氣發生爐的上部，增加一段乾餾段，兩段式煤氣爐是在單段式煤氣爐的基礎上增加一個乾餾段，作用是在接近550—750℃的溫度將有煙煤進行乾餾，乾餾後揮發份含量在2-3%， 煤的乾餾產物為半焦或焦碳，再將半焦或焦碳進行汽化，生成煤氣的過程。 燃料為煙煤。分上下兩個煤氣出口，從下段煤氣出口的煤氣是乾餾後半焦或焦碳汽化生成的煤氣，不含焦油，上段煤氣是乾餾煤氣，C、H化合物含量高，並有乾餾結晶物產生即焦油，所生成的焦油是550—750℃的溫度乾餾生成的，屬於輕質焦油，類似柴油，產量約耗煤量3--4%，熱值約10000大卡，可以外賣或作為燃料油使用。兩段式煤氣爐所產煤氣比較乾淨，並且輸送距離長，對煤質的要求沒有單段式煤氣爐高。有經過淨化冷卻裝置的兩段式冷煤氣站所產煤氣可以按用戶要求，進行加壓後遠距離輸送，不受場地限制，冷淨煤氣質量比較潔淨，主要使用與對煤氣質量要求較高的化工、陶瓷等行業。

按出渣方式分類

煤氣爐按出渣方式的不同，比較常用的分為內出渣和外出渣兩種方式，其中外出渣煤氣發生爐由於傳動方式不同分為渦輪蝸桿出渣和液壓棘輪出渣兩種，比較常用的就是這兩種出渣方式。

按加煤方式分類

煤氣爐按加煤形式的不同，分為單路單滾筒、單路雙滾筒和雙路雙滾筒三種方式，比較常用的就是單路單滾筒方式。

按脫硫形式分類

根據脫硫形式的不同分為乾式脫硫和濕式脫硫，根據用戶燃料的不同以及對煤氣中硫化氫含量要求的不同，採取不同的脫硫工藝流程，以最少的運行成本，使淨化後的煤氣既達到國家排放要求，又可以滿足用戶的要求。系統投入運行後生產穩定，脫硫效果好。減少了煤氣燃燒過程中硫化物的排放，減輕了環境污染，減輕了操作工人的勞動強度，大大降低運行成本。

煤氣爐比較

單段式煤氣爐	兩段式煤氣爐
單一氣化	氣化與乾餾並舉
氣化效率低，熱效率較低	氣化效率比較高，熱效率比單段式高3-5%
氣化強度較低	氣化強度較高，比單段式高5%
套用煤種廣，無煙煤、焦碳、弱粘煤，褐煤	套用煤種範圍較小，年老褐煤、年輕煙煤、弱粘煤
生產一種熱值煤氣	生產兩種熱值煤氣
操作要求高，爐況波動大	爐況穩定，不易造成燒穿及偏爐
高溫裂解會產生含瀝青質的重質焦油	低溫乾餾生產的焦油粘度低
生產冷煤氣時，洗滌水中含酚量大，處理複雜	生產冷煤氣時，下段氣若有急冷，洗滌水含酚量低易於處理。凝結水量少，也易於處理。
入爐煤要求不如兩段式煤氣發生爐嚴格	入爐煤要求嚴格，限下率≤10%
投資較少	投資較高
占地面積大	占地面積小

單段式煤氣發生爐，又名一段式煤氣發生爐或單段煤氣發生爐，具有產氣量大、氣化完全、煤種適應性強，煤氣熱值高，操作簡便，安全性能高的特點。單段式煤氣爐突出問題是：含酚污水所產生焦油難以處理和回收造成環境污染、煤氣熱值偏低，且生產不穩定。

爐箅選型的重要性

爐箅是煤氣爐的核心部件之一，對煤氣發生 過程起著相當重要的作用，正確選擇性能優良的爐箅併科學地加以套用是提高煤氣爐氣化強度和降低煤耗的關鍵。

性能優良的爐箅應具有以下功能：

(1)布風合理，使爐膛截面達到布風均勻。

(2)通風面積適當大些，因為只有大通風面積(通風面積應以爐算層間垂直於通風口內部最窄的面積來計算，以爐算接觸燃料和灰渣的面積來計算是毫無科學道理的)的爐箅才能實現高氣化強度。

(3)具有承渣、導渣、推渣、破渣、排渣等功能。

(4)使用壽命長。早期的爐箅材質為鑄鐵，使用壽命短，5~6個月就得更換。多為鑄鋼材質，使用壽命長，優良的爐箅可以使用2年以上。

運行周期短的原因及措施

原因分析

(1)煤氣爐因煤種變化導致爐底部溫度高是造成煤氣爐運行周期短的原因之一。

煤氣爐

(2)因原料粒度變化，煤芽和中塊比較，煤芽在爐內堆積密度大，煤氣爐底盤負荷加重，使得底盤上部鋼球滑道磨損嚴重，是造成運行周期短的又一原因。

(3)煤氣爐的爐底總成設計不合理，且使用腐蝕性大的造氣循環水沖洗爐底是造成煤氣爐運行周期短的又一個原因。傳統煤氣爐的爐底總成支撐灰盤的是鋼球滑道，煤氣爐內灰盤以上的重力全部作用點都落在了灰盤下面的滑道鋼球上，且在煤氣爐運行過程中帶出物及灰塵容易堆積在鋼球和滑道之間，再加上爐底使用腐蝕性大的造氣循環水長期沖洗，致使鋼球滑道腐蝕磨損嚴重、灰盤頻繁錯位，最終導致煤氣爐被迫進行滅爐大修。

採取措施

(1)首先，從工藝角度進行調整來解決煤氣 爐底部溫度高的問題。由於燒小籽煤及煤芽炭時會造成煤氣爐底部溫度高的現象，所以通過 調整造氣工藝來平衡氣化層位置。

(2)其次，通過對設備進行改造來解決煤氣 爐底盤運行周期短的問題。經多方考察，獲悉無鋼球、無滑道大齒圈內傳動爐底總成能夠延長煤氣爐底盤的運行周期。

燃料要求

煤氣爐用煤的類別為：長焰煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、氣煤、1/3焦煤、貧煤和無煙煤。

煤氣爐用煤量質必須符合下列要求：

項目		技術要求	試驗方法
粒; 度; 分; 級	煙煤	13~25，25~50 mm; 50~100，25~80 mm	GB189
	無煙煤	6~13，13~25 mm; 25~50mm	MTI
塊煤限下率		50~100mm粒度級≤15%；	MTI
		25~50mm粒度級≤18%；
		25~80mm粒度級≤18%；
含矸率		一級<2.0%	GB 212
		二級2.0~3.0%
灰分（乾基）		一級≤18%	GB 214
		二級>18~24%
全硫（乾基）		≤2%	GB 219
煤灰軟化溫度（ST）		灰分（乾基）≤18%時ST≥1150℃
		灰分（乾基）>18~20%時ST≥1250℃
熱穩定性（ST+6）		>60%	GB 1573
抗碎強度（>25mm）		>60%	GB 7561
膠質層厚度（Y）		發生爐無攪拌裝置,Y<12mm	GB 479
		發生爐有攪拌裝置,Y<16mm
發熱量（套用基低位）		無煙煤>23MJ/kg(>5500大卡/公斤)	GB 213
		煙煤>21MJ/kg(>5000大卡/公斤)