煤气发生炉的工作原理

Question

如题所述

Answer 1

煤气发生炉的工作原理目前是以分层理论作为指导来探讨的，煤气发生炉内由下向上依次分为灰层、氧化层、还原层、干馏层、干燥层。
1、灰层
灰层又称渣层，是固态物料由上向下移动的最后一层，是煤炭燃烧与汽化后的混合物。渣层的厚度大约由炉篦向上150～250mm厚；
灰层的作用是：①由于灰渣刚由氧化层沉降下来，温度比较高，当空气和水蒸气鼓入之后经过渣层进行冷热交换，将空气和水蒸气预热，一般预热到200℃以上。这样为氧化层的热化学反应带来优越条件，加速燃烧；②由于渣层被空气和水蒸汽冷却，温度已降低，铺在炉篦上可起保护作用；③灰渣分布在炉篦上呈疏松粒状，空气、水蒸气经炉篦的松渣层可以起到重新均匀分布气化剂的作用；④渣层是处在最下层，衬垫着其它层次，它的正常与稳定影响到其它层次。
2、氧化层
氧化层又称火层，正常情况下厚度为100～200mm，氧化层主要的作用是使空气中的氧气遇碳进行急剧的化学反应，生成大量的二氧化碳，同时放出大量的热量。煤气的热化学反应所需的热量靠此来维持。火层温度一般保持在1100～1250℃，这决定原料煤灰熔点的高低。一般煤炭的灰熔点大约在1250～1350℃左右，根据情况选择炉温的高低，以灰渣不结焦为准。
3、还原层
还原层是生成可燃气体的区域，根据反应式进行的情况分为第一还原层和第二还原层（或称为主还原层和次还原层）。正常情况下还原层厚度为200～400mm。还原层的作用是：①二氧化碳和灼热的碳起作用，进行化学反应，生成可燃的一氧化碳；②水蒸气与灼热碳进行吸热化学反应，生成可燃的一氧化碳和氢气；③除以上两类主要化学反应外，其次还有一氧化碳与多余的水蒸气反应而生成二氧化碳和氢气，同时放出热量，使煤气发生炉出口温度升高。
4、干馏层
干馏层位于还原层之上。煤炭进入炉内干燥后在400～500℃下析出挥发分及其它干馏产物变成焦碳，焦碳由干馏层转入还原层进行热化学反应。干馏层的厚度一般依煤种和操作的不同而不同。
5、干燥层
干燥层是总层最上的一层，原煤的水分在这一层被蒸发，为下层准备好干燥的原料。煤气发生炉的总层高度一般为900～1000mm。总层等于各层厚度的总和。