第四章气化过程生产技术(上)选读.pptx

第四章 气化过程生产技术(上） 煤气化生产技术 移动床气化工艺 2 流化床气化工艺 3 概 述 1 第四章 气化过程生产技术 气流床气化工艺 4 熔融床气化工艺 5 工业上常用炉型的比较 6 第一节 概述 1 2 影响气化主要因素 煤气化过程的主要评价指标 3 气化炉分类及结构 一、影响气化主要因素 影响气化主要因素包括：气化原料理化性质、气化过程操作条件和气化炉构造等三个方面。 气化原料理化性质对气化过程的影响包括煤水分、挥发分、硫分、灰分、黏结性、机械强度、热稳定性、灰熔点和煤的化学活性等。 二、煤气化过程的主要评价指标 1．煤气质量 2．气化强度 二、煤气化过程的主要评价指标 3．煤气产率 4．灰渣含碳量（原料损失） 二、煤气化过程的主要评价指标 5．碳转化率 二、煤气化过程的主要评价指标 6．气化效率 气化效率是指所制得的煤气热值和所使用的燃料热值之比。 当不包括焦油时： 当包括焦油时： 二、煤气化过程的主要评价指标 热效率计算公式如下： 当不包括焦油时： 当包括焦油时： 二、煤气化过程的主要评价指标 7．单炉生产能力 8．消耗指标 （1）水蒸气消耗量和蒸汽分解率 （2）汽氧比 （3）氧煤比 二、煤气化过程的主要评价指标 以燃料在炉内的运动状况来分类，可将气化炉分为以下四种类型： 固定床气化炉 流化床气化炉 气流床气化炉 熔融床气化炉 二、煤气化过程的主要评价指标 三、气化炉分类及结构 第二节 移动床气化工艺 1 2 移动床床层结构及温度分布 常压发生炉煤气生产工艺 3 常压发生炉煤气生产工艺 一、移动床床层结构及温度分布 一、移动床床层结构及温度分布 当炉料装好进行气化时，炉内料层可分为六个层带，自上而下分别为： 空层 干燥层 干馏层 还原层 氧化层 灰层 一、移动床床层结构及温度分布 一、移动床床层结构及温度分布 氧化层带温度高，气化剂浓度最大，发生的化学反应剧烈，主要的反应为： 一、移动床床层结构及温度分布 还原层的主要化学反应如下： 一、移动床床层结构及温度分布 二、常压发生炉煤气生产工艺 常见工艺流程 （1）热煤气流程 （2）无焦油回收的冷煤气流程 （3）有焦油回收的冷煤气流程 二、常压发生炉煤气生产工艺 1.无焦油回收系统的冷煤气流程 二、常压发生炉煤气生产工艺 2.有焦油回收系统的冷煤气流程 二、常压发生炉煤气生产工艺 3.两段式冷净煤气工艺流程 二、常压发生炉煤气生产工艺 4.主要设备简介 （1）双竖管 冷却水的用量可以由下式计算： 二、常压发生炉煤气生产工艺 二、常压发生炉煤气生产工艺 （2）洗涤塔 二、常压发生炉煤气生产工艺 （3）电捕焦油器 二、常压发生炉煤气生产工艺 5.工艺参数及控制 （1）混合发生炉煤气的工艺参数及控制 二、常压发生炉煤气生产工艺 （2）水煤气发生炉工艺指标及控制 二、常压发生炉煤气生产工艺 ①吹空气过程的操作条件 吹风过程的热效率用料层蓄积的热量与该过程所消耗的热量之比来表示，即： 二、常压发生炉煤气生产工艺 ②制气阶段的效率 制气效率用下式表示，即： ③气流速度 ④水蒸气用量 ⑤料层高度 ⑥循环时间 二、常压发生炉煤气生产工艺 6.物料、热量衡算 （1）衡算原理 （2）衡算实例 ①已知原始数据如下： 二、常压发生炉煤气生产工艺 焦油产率 无烟煤气化的焦油产率可忽略不计。 灰渣含碳量CF=15% 带出物产率取为燃料的2%。 带出物组成（重量%）为碳80，灰20 煤气出口温度500℃。 气化剂饱和温度55℃。 二、常压发生炉煤气生产工艺 ②物料衡算 ·基准换算 将干燥基灰分Ad换算为收到基灰分Aar： 由干燥无灰基（daf）转变成收到基（ar）的转换系数为： 二、常压发生炉煤气生产工艺 将所给的原料组成（干燥无灰基）换算为用收到基表示的组成(%)为： 二、常压发生炉煤气生产工艺 ·干灰渣产率的计算 原料中的灰分转入灰渣和带出物中，因而： ·以100㎏收到基原料煤为基准，原料中的碳量为： 二、常压发生炉煤气生产工艺 灰渣含碳量为： 带出物中的含碳量为： 二、常压发生炉煤气生产工艺 以100m3煤气为计算基准，则煤气中各组分含碳量为： 所以，每100m3煤气中含碳量为： 二、常压发生炉煤气生产工艺 由以上计算数据可求得干煤气产率为： 即： 二、常压发生炉煤气生产工艺 ·氮平衡计算 100㎏煤所产干煤气中的氮气为： 原料带入的氮为： 空气的消耗量为： 二、常压发生炉煤气生产工艺 ·计算蒸汽的消耗量 ·确定煤气中的水分含量 以100㎏原料为计算基准，计算如下。原料煤带入的氢量包括化合氢和煤中水分的氢： 二、常压发生炉煤气生产工艺 气化剂中水蒸气的氢量为： 转入煤气中的氢量