浅析如何实现水煤气生产的优质高效性

2022-12-05

1 水煤气生产原理

所谓的热反应是指, 碳与蒸汽相互作用产生水煤气的变化, 在这个过程中必不可少的一项工作就是向气化炉内不断地提供热量。所以, 该种类型的反应主要可以分成两个步骤:第一个步骤为吹风, 让炉中的碳与空气充分接触, 促进碳的全部燃烧, 在这个过程中产生的巨大的热量停留在炭灰中间, 使炉中含有的物质的热量大幅度地提高, 在这个过程中还会产生一种新的物质, 这种物质叫做CO2的高热量吹风气, 在通过一系列措施优化处理以后就会被放空;在第二个环节中则是气体的产生过程中, 给热量达到一定高度的煤层加入水蒸气, 停止供热, 让储存在物料层之中的热量发挥应有的作用, 等待另一种新的物质的产生, 这种物质叫做水煤气, 气体产生以后将其引入进气体柜。

2 煤的主要理化指标对水煤气生产的影响

2.1 水分

用以燃烧的物质本身就含有一定的水分, 这些水分的存在并不是单一的形式, 主要可以分成三种形式, 当燃烧物质中所含有的水分过高时, 容易出现下面的几个问题: (1) 粘在煤层表面的一些物质无法清除; (2) 煤层表面物质会对所用的机器的使用效果产生不好的影响; (3) 在反应的过程中, 水分的蒸发会消耗一定量的热能, 因此会造成能源的浪费; (4) 如果在反应的过程中会出现水蒸气总量的减少, 则会减少气体总量的产生, 使得炉灶的性能出现大幅度地降低。

2.2 挥发分

物料中的逸散部分主要是指在温度不断降低的时候, 会有一部分热气体以及焦油产生。这部分物质具有较强的燃烧性能、燃点较低, 而且在发生燃烧反应后所产生的碳化氢元素比较多。

2.3 灰分

煤灰我们都见过, 但是对其主要的构成成分的理解却不多, 它主要包括的成分有Si O2, Al2O3, Fe2O3, Ca O, Mg O, K2O, Na2O等。随着这些元素的不断增多, 碳中的可燃性物质就会不断降低, 在燃烧反应中它们会对空气与可燃物质的接触产生阻碍作用, 不利于空气中气化剂的有效发挥。另外它们还会导致排碳量的减少, 使得炉火熄灭。

2.4 硫分

在反应的过程中, 硫元素通过一种复杂的途径传播到可燃物质中。在燃烧反应中, 如果这类物质的数量不断地增大, 那么正个燃烧反应对于燃烧设备的腐蚀性作用也会不断地增多, 如果稍加不慎, 则会导致内部中毒问题的恶化。

2.5 灰熔点

炉内物料的燃烧状况在很大的程度上会受到炉灰熔点的影响。当该点变小的时候, 气化的热量应该控制在一定的范围内, 如果热量过大, 容易导致炉内块状物的增大, 影响炉中物料的充分燃烧, 严重的时候还会导致燃炉无法正常运转。

2.6 化学活性

物料燃烧的过程中与气化物质之间的相互作用的程度就是燃料燃烧的化学性。同一种物料在燃烧的过程中, 炉内的温度越高, 那么物料的化学性能也就越大。所以, 适当地提高温度点能够得到更多的燃烧气体, 有利于获得优质、高产的煤气。

3 制定合理的工艺指标

3.1 制定合理、有效的循环时间

燃料使用的时间过长或者不够, 都会对燃烧的整体效果产生决定性的影响, 因此相关的工作人员必须要根据实际情况制定燃烧时间, 这项工作的进行必须要充分考虑到物料的燃烧性能以及燃烧工具的结构组成。燃烧性能弱的燃料, 能够持续的时间就比较短, 燃烧性能强的燃料, 持续时间就比较长。当所需的时间过长的时候, 气化剂与燃料之间的有效解除就会受到影响, 同样, 时间过短的时候, 也会阻碍燃料的燃烧性能。

3.2 在选择温度范围的时候, 要对燃料的燃烧性能, 热能的利用情况、着火点的大小等进行判断, 进行综合的考虑, 选择一个合适的温度范围

炉篦温度:它的高低会对物料层产生很大的影响。虽然当它的温度值达到最高的时候有利于更多的热气的产生, 但是我们也应该有所计划地提高。

3.3 入炉蒸汽压力

从实践活动中我们可以看到, 适当提高入炉蒸汽压力有利于提高煤气出产量。

4 加强设备管理, 确保煤气发生炉开炉率

4.1 合理安排设备检修

在物料燃烧的过程中, 除了温度以及气化剂等要素会对煤气产生影响以外, 所使用的设备也会产生很大的影响, 在这种情况下, 相关工作人员就应该加强对所使用仪器设备的定期清理与维护, 一旦设备出现问题就会导致整个生产过程中途停止, 造成巨大的损失, 有潜在的危险存在, 所以必须要制定一个相对而言比较全面的检修计划, 让其保持正常的运转。相关工作人员应该加强自身学习, 不断提高检修维护的技能。

4.2 加强设备维护保养

在生产过程中, 要注意采取正确措施使用设备, 这样做可以有效地提高生产设备的运行效率、降低故障产生的机率、提高生产率、保证生产运营的有序进行。

5 结语

综上所述, 为了提高煤气的质量, 就应该从物料类型, 以及燃烧的细节处着手, 对气化剂的使用、煤层的温度、机械装备的要素的稳定性进行调节和控制、选用吹风率比较高的物质、主义操作步骤。此外, 要定期对所有的设备仪器进行清理与检查维修, 从细微处着手来控制煤气的生产与质量。

摘要：水煤气是由蒸汽与灼热的无烟煤或焦炭反应而制得, 主要成分为氢气和一氧化碳, 也含有少量二氧化碳、氮气和甲烷等组分, 各组分的含量取决于所用原料及气化条件。工业上, 水煤气生产一般采用间歇式固定床生产技术。本文我们将结合水煤气生产的基本原理, 分析影响水煤气生产的煤的主要指标, 并提出几点注意事项, 以确保水煤气生产的高效性。

关键词：水煤气,生产,煤,蒸气反应