两段煤气发生炉原料用焦的生产性试验
两段炉用煤要求
两段式煤气发生炉的气化用煤要求浅析关键词：两段式煤气发生炉气化煤炭粒度煤质粘结性灰熔点挥发分热稳定性水分机械强度前言：煤气发生炉作为将煤炭由固态能源转化为气态、洁净能源的主要设备，气化煤种的选择至关重要，直接关系到其整体气化效果。
两段式煤气发生炉适宜气化不粘煤、弱粘煤、长烟煤等烟煤，也可以气化质量较好的褐煤，相对一段炉而言两段炉选用煤种范围较宽，但是对气化用煤的具体指标要求较严格。
1、煤炭粒度任何一种类型的固定床气化装置，都要求入炉煤的粒度均一，满足炉内流体力学和传热传质的需要。
两段炉之所以对煤的粒度要求严格，是因为在炉内干馏段和气化段中的料层总高度约为6-8米，如果煤的粒度悬殊，一方面会减少床层内的间隙度、增加炉内阻力，导致气化强度下降，煤气产量降低,灰渣含炭量也会随之增加；另一方面无法保证煤得到均匀、充分干馏，影响了两段式煤气发生炉的气化效果。
在两段炉运行操作过程当中，用户往往只看重炉体结构是否完善、设备运行状态是否正常，却对气化用煤粒度情况重视不够，恰恰是这一点会直接影响到两段式煤气站的气化效果。
有的煤气站入炉煤粒度甚至大于100mm，导致其运行效果很差。
有资料显示：当入炉块煤中粒度小于10mm的大于20%时，两段炉的气化效率将会下降25%。
分析国内外的成功经验，结合我国的实际情况，两段炉入炉块煤的粒度要求最好控制在以下范围：粒级范围：15～30mm；20～40mm；25～50mm；30～60mm粒度组成：＞60mm 应＜5%60～40mm 为10%40～20mm 为70%20～15mm 为10%＜15mm 应＜5%2、煤质要求两段炉对入炉煤的粘结性、灰熔点、挥发分、热稳定性和水分等都有相应的要求。
（1）粘结性煤的粘结性是决定该煤是否可以在两段炉内气化使用的非常重要的指标，原因在与：在干馏段内煤料受热将出现膨胀与粘结的现象，如果其粘结性较强，则会在此粘连而聚成大团块或煤饼，破坏上升载热气体的均匀分布、影响干馏效果，而且还会阻碍、甚至堵塞料层均匀下移，导致整个炉内的气化过程恶化。
二段转化炉的制造与检验
人） ， 余主体纵 、 焊缝可全部焊接完成 ， 外 其 环 然 后进 行无 损检测 合格 ； ｅ ．夹套 从 壳 体 上 端 套 入 ， 出 夹 套 与 壳 体 找 的精 确 Ｏ 方位 ， 。 保证 内外 筒体 同心度 ；
ｆ ．对夹套 下段 与锥壳 进行 氩 弧焊 打底 ， 焊 全 透 焊接 ；
此 台二 段转 化 炉 的设 计 、 造 和 检 验参 考 了 制
施 工 工艺 复杂 等 。设 备 自 ２ ０ ０ ７年 制 造 完 成 投 用
至今 ， 运行 良好 ， 到客 户好 评 。笔 者将 制造 工 艺 受
及 检 验 方 法 进 行 总 结 ， 望 为 此 类 设 备 制 造 检 验 希
管与壳 体 的角焊缝 渗漏情 况 。为 了保 证 内筒 壳体
试压 时接 管角 焊缝 不 渗 漏 ， 者先 从 工 艺上 采 用 笔
氩 弧焊 打底 ， 条 电弧 焊填 充焊 接 ， 焊 在组 装上夹套
与接 管 角焊 缝 间 隙 保 证 ５～７ ｍ， 是 为 了在 内 ａ ｒ 这 简 壳体 试压时 能 观察 到 壳 体 角焊 缝 的 渗漏 情 况 。 内筒壳体 试压 由水压 试验 与氨 渗漏结合 的方式 进 行。
Ｇ １０ １ ９ 《 Ｂ ５ —９ ８ 钢制 压 力 容 器 》、 压 力 容 器 安 全 技 《 术 监察 规 程 》（ ９版 ） ＨＧ ０ ８ —９ ８ 钢 制 化 工 ９ 、 ２ ５ ４ １９ 《
容 器制 造技 术要 求 》 以及 Ｊ ／ ４ ３ —０ ５ 承 压设 Ｂ Ｔ ７ ０２ ０ 《 备 无损 检测 》 。
弧焊 盖面 ， 最后用 １０ Ｔ检测 的方 法 。 ０ ％ｕ Ｃ、 Ｄ类 焊缝 焊 接 时 ， 了确 保 壳体 上 接 管角 为 焊 缝 的焊接质 量及 壳 体 的成 功水 压 试 验 ， 管角 接
2两段式煤气炉的气化原理
两段式煤气炉的气化原理2.1煤的干燥与干馏阶段 (2)2.2煤的气化阶段 (5)2.2.1炭的氧化反应 (7)2.2.2 二氧化碳还原反应 (7)2.2.3水蒸汽分解反应 (9)2.2.4变换反应 (10)2.2.5甲烷化反应 (10)2.3煤在两段炉内的气化反应过程 (11)2.4两段式煤气发生炉气化过程的工艺计算 (13)2.4.1气化过程工艺计算的目的 (13)2.4.2气化过程工艺计算的依据 (13)2.4.3过程工艺计算的基本思路和作法 (13)2.4.4气化过程的工艺计算 (14)2.4.5控制计算法（实例数据计算法） (20)2.4.6两段式煤气炉气化过程的模拟计算 (31)2.4.7提高两段炉煤气发热量的计算机模拟计算 (36)在单段式煤气炉的上部增设了干馏段，即构成了两段炉，按制气工艺的不同，又分为混合煤气两段炉和水煤气两段炉。
两段炉的气化技术，既吸收了煤炭干馏时所产生的热值较高的干馏煤气低温轻质焦油的特点，又实现了煤炭完全气化时生成较多的气化煤气，集两者优点于同一煤气炉之中。
煤在两段炉内的反应过程，可大致分为二个区段，四个过程：1．煤的预热与干燥一、干馏段2．煤的干馏与半焦化3．半焦气化二、气化段4．灰层冷却实际上各区段之间没有明显的界线，反应深度取决于过程的工艺宏观平衡条件，即反应过程中吸热与放热反应的平衡，以及气体组分的浓度与化学平衡。
2.1煤的干燥与干馏阶段这一阶段是煤在炉内气化前的初始阶段，进入炉内的原料煤，受热后首先释放出其中的水分。
实践表明，入炉煤应有合理的水分，而并非要求将入炉前的煤中的水分完全干燥，这是因为完全干燥的煤容易粉碎，煤中保留适宜的水，可使煤块坚硬。
干燥过程经历了脱除外在水分和分解出结合水的数个阶段，其中包括某些化合水和热解水在内。
通常情况下，干燥过程是在105~150℃之前完成的。
当煤继续受热时，即开始进入干馏过程，在此时间内，煤中的有机质，随着加热温度的升高会产生一系列物相和成分的变化，形成气态（煤气和新生成的化学水汽）、液态（焦油）和固态（半焦或焦炭）产物。
GB50195-94发生炉煤气站设计规范
发生炉煤气站设计规范(GB50195-94)１总则1.0.1为使发生炉煤气站的设计能保证安全生产，节约能源，保护环境，做到技术先进，经济合理，制定本规范。
1.0.2本规范适用于工业企业新建、扩建和改建的常压固定床发生炉煤气站和煤气管道的设计。
对扩建和改建的工程，应合理地充分利用原有的设备、管道、建筑物和构筑物。
本规范不适用于水煤气站和水煤气管道的设计。
1.0.3发生炉煤气站的环境保护设施，必须与主体工程同时设计，各项有害物质的排放和噪声的危害必须严格控制，并应符合国家现行有关标准的规定。
1.0.4发生炉煤气站和煤气管道的设计，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。
２术语2.0.1发生炉煤气站为生产煤气而设置的主厂房、煤气排送机间、空气鼓风机间、煤和灰渣贮运、循环水系统以及辅助设施等建筑物和构筑物的总称。
2.0.2运煤栈桥运输煤、焦炭或灰渣的胶带走廊。
2.0.3破碎筛分间装有煤或焦炭的破碎设备或筛分设备的房间。
2.0.4受煤斗在煤场内或机械化运煤设备前的贮煤斗。
2.0.5末煤粒度为0.13ｍｍ的煤。
2.0.6机械化运输胶带输送机、多斗提升机、刮板机和水力除灰渣等运输方式。
2.0.7半机械化运输单轨电葫芦、单斗提升机、电动牵引小车、有轨手推矿车和简易运煤机械等运输方式。
2.0.8磁选分离设施在运煤系统上装磁选设备、悬吊式磁铁分离器、电磁胶带轮。
2.0.9小型煤气站在标准状态下，煤气设计产量小于或等于6000m3/h的煤气站。
2.0.10中型煤气站在标准状态下，煤气设计产量介于6000m3/h小型煤气站和50000m3/h大型煤气站之间的煤气站。
2.0.11大型煤气站在标准状态下，煤气设计产量大于或等于50000m3/h的煤气站。
2.0.12一般通道室内操作和检查经常来往通过的地方。
2.0.13主要通道设备安装和检修运输用的室内干道。
2.0.14搅捧搅松煤气发生炉炉内煤层的装置。
2.0.15煤气净化设备竖管、旋风除尘器、电气滤清器、洗涤塔、间接冷却器、除滴器等的总称。
焦炉成焦实验报告
焦炭焦率实验报告实验目的1、通过实验数据对实际焦率进行验证。
2、对不同挥发份的煤在不同周转时间情况下的焦率进行分析。
3、通过化验结果对实际焦率和理论焦率进行对比分析。
实验原理本次实验采取平行样实验的方法，取一定量的实验煤进行称重并对实验煤进行水份、挥发份、灰份的化验分析，将该煤加入到特定容器中，模拟实际成焦过程加热，焦炭成熟后进行相关的秤量和成份分析，通过实验中所得到的数据对理论和实际等相关结果进行分析。
实验过程及器具本次实验从12月中旬开始持续到2月中旬，时间2个月。
主要是对配合煤以及比较典型的单种煤进行了完整的成焦实验。
考虑到炉体温度、周转时间、炉体状态等条件，选择在3#焦炉进行实验。
本次实验全过程比较长，结焦时间从初期的30个小时缩短到实验后期的17.5个小时，正好客观的反映了不同周转时间下的温度等要素对结果的影响程度。
对装煤的容器设计为壁厚8mm和高为280mm的圆桶，桶直径为230mm，重量约为27公斤，在制作中对桶盖和桶沿进行打磨，使之紧密接触，在使用之前对桶内外进行了除锈处理（在实际使用中感觉过于笨重，可以采用4mm的铁板制作，使容器质量大概为10公斤，能够装煤7~8公斤就可以了）。
在容器的上盖板上开10个直径为10mm的圆孔方便结焦过程中荒煤气散出。
制作两个相同的容器，准备进行平行实验。
实验容器示意图如下：实验方案每次采12公斤以上的样品，用16mm筛子将稍大的块煤筛出，经过破碎后重新混合缩分。
将样品充分混合后分成2份，从每份样品中称出整5000克装袋编号记录（电子秤，每次试验前进行校正）。
在剩余样中每份缩分取出1公斤样同样编号记录，作为水份、灰份、挥发份的化验分析样品。
将两袋各5000克煤分别装入实验容器中，摊平，微压一下。
选择炉体、温度较正常的炉号，在平煤完毕后从加煤口放入炭化室煤上部放平，一般选择1#和2#加煤口放入，待出炉前10分钟将两个实验容器取出，以石棉毡盖住容器的上盖板的小孔防止空气进入至使焦炭继续燃烧，采用自然降温冷却或者在容器四周用冷水急速冷却的降温方式对容器进行降温。
两段煤气发生炉投产前应具备以下条件及冷态单机试车和联动试车
两段煤气发生炉投产前应具备以下条件及冷态单机试车和联动试车1、验收两段炉出厂合格证。
2、煤气站供水、供汽、供气以及输送煤气的管网，输送压力≥1Kg/c ?的要进行压力试验；≤1 Kg/c ?的要进行气密性试验,写出压力试验和气密性试验的报告。
3、消防系统验收报告。
4、煤气站使用合格证。
5、5、经过培训考试，考试合格的煤气操作人员、化验人员。
冷态单机试车和联动试车1、上煤系统进行空载和加载运行,达到连续、可靠供煤要求。
2、下煤装置(炉上加料装置)升降灵活、关闭严密，煤位计量要准确、可靠。
3、两段炉的底部、顶部煤气调节阀必须转动灵活，调节准确。
4、炉栅和灰盘一起转动的出灰形式，其传动系统，无论是机械传动或液压传动，或无灰盘仅炉栅传动、带出渣机的出灰形式，都必须先进行无负荷试运转，运行平稳无噪音，然后加入相当于正常生产量和粒度的灰渣进行运行，必须达到出灰顺利，运转正常。
5、工艺风机,加压风机要试运行,并测定其压力流量及电流值,测定结果必须符合该型号风机的示性曲线。
6、生产净化煤气系统中的电捕焦油器和电捕轻油器要进行空载通电试验,并测定其最高电压及最大电流值,是否达到设计值,如达不到，则要进一步调整电晕丝和极板的相对位置,直到达到设计要求为止,以保证除油效率不低于98%。
7、两段炉、旋风除尘器、旋风除油器、列管冷却器、风冷器（急冷器）、间冷器、电捕焦油器、电捕轻油器、隔离水封等及管道应保证严密性、水封正常。
检查钟罩阀，防爆阀、放散管等，须安全可靠。
8、对新砌或大修后的煤气炉，需用压缩空气吹扫炉内耐火砖立式通道和环形通道的积灰，确认无积灰止。
检查炉体衬砖是否完整、严密，如有裂缝应进行填补。
9、落实自来水、软化水、循环水、煤、风、蒸汽等能保证供给。
检查水位表、压力表、安全阀、进水阀门等是否灵活好用。
往煤气炉水套、列管冷却器中注入软化水，水位到汽包水位表1/2～1/3 处，向灰盘、钟罩阀、上段旋风除油器及其它水封中注水，并将二个高位水箱（软化水水箱和水封用水水箱）注满水，以作备用。
(整理)图1两段煤气发生炉结构图
环境，是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体。
图1两段煤气发生炉结构图
规划编制单位应当在报送审查的环境影响报告书中附具对公众意见采纳与不采纳情况及其理由的说明。
规划审批机关在审批专项规划草案时，应当将环境影响报告书结论以及审查意见作为决策的重要依据。2.环境影响评价工程师职业资格制度1.加煤装置2.干馏段3.
煤气发生炉的气化用煤标准
煤气发生炉的气化用煤标准一般情况下煤的用途不一样，所要求的煤质也不一样，根据煤的一些参数，我们可以轻易的选择到底用哪种煤来处理适合我们的生产需求。
不同的地方对煤的各个参数的值不同，下面是煤气发生炉用煤的一些详细的对煤的要求标准。
煤气发生炉用煤的主要质量指标干基灰分Ad(%)≤18干基全硫分Std(%)≤2罗加指数R.I≤20自由膨胀系数发热量(应用基低位):>27MJ/kg灰熔融性软化温度ST(℃)>1250热稳定性TS+6(%)>60抗碎强度(>25mm)(%)>60胶质层厚度<12mm粒度20~40;25~50;30~60mm最大粒度与最小粒度之比≤2块煤限下率(%)≤10含矸率(%)≤2干基挥发分Vd(%)≥20==两段式煤气发生炉的气化用煤要求浅析关键词:两段式煤气发生炉气化煤炭粒度煤质粘结性灰熔点挥发分热稳定性水分机械强度前言:煤气发生炉作为将煤炭由固态能源转化为气态、洁净能源的主要设备，气化煤种的选择至关重要，直接关系到其整体气化效果。
两段式煤气发生炉适宜气化不粘煤、弱粘煤、长烟煤等烟煤，也可以气化质量较好的褐煤，相对一段炉而言两段炉选用煤种范围较宽，但是对气化用煤的具体指标要求较严格。
1、煤炭粒度任何一种类型的固定床气化装置，都要求入炉煤的粒度均一，满足炉内流体力学和传热传质的需要。
两段炉之所以对煤的粒度要求严格，是因为在炉内干馏段和气化段中的料层总高度约为6-8米，如果煤的粒度悬殊，一方面会减少床层内的间隙度、增加炉内阻力，导致气化强度下降，煤气产量降低,灰渣含炭量也会随之增加;另一方面无法保证煤得到均匀、充分干馏，影响了两段式煤气发生炉的气化效果。
在两段炉运行操作过程当中，用户往往只看重炉体结构是否完善、设备运行状态是否正常，却对气化用煤粒度情况重视不够，恰恰是这一点会直接影响到两段式煤气站的气化效果。
有的煤气站入炉煤粒度甚至大于100mm，导致其运行效果很差。
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生炉用原料进行改进 ， 采用价格偏低的小机焦进
综合各种发生炉人炉原料的要求 ， 应达到 以
行两段煤气发生炉生产是否能满足生产 ， 能不能 下 性质 ：
降低生产成本？ 为获取准确资料 ， 我们选用了数量
相 当质量相对较好 的小机焦和厂 内的落地冶金
焦 进入 两段煤 气 发生 炉进 行 工业 性 对 比试 验 ， 通
析 ， 小机 焦 的质 量 进 行 了系统 的分 析 ， 对 较为 全
由于小 机焦 的质 量极 不 稳 定 ， 我们 对 不 同批 面的掌握小机焦的质量情 况 ， 见表一 ： 小机焦质 次 的 小 机 焦 八 个 方 面 的 指 标 进 行 了 １ 次 分 量分 析表 ： ４批
表一 ： 小机焦 质量分 析表 ：
《 云南煤 炭｝ ０ ０年第 ４期 ２１
两段煤气发生炉原料用焦的生产性试验
昆明焦化 制气有 限公 司 杨一 平
摘
要 ：通过 对 两段 煤 气发 生 炉用原料 的生 ３ 生产试 验
产性试验， 对小机 焦和落地 冶金 焦的试验参数进 ３１ ． 两段煤气发生炉生产原理及原料要求：
行 对 比分析 ， 两段 煤 气发 生炉 经 济 、 定运 行 为 稳
－ 水蒸汽） 进行还原反应 ， 生成 段煤气发生炉生产出的煤气替代焦炉煤气作为 高温气流（ 氧化碳 、
焦炉 的燃 料 ， 而减 少 焦 炉 的 回炉 煤 气 量 ， 加 可燃的一氧化碳和氢气。氧化层又称火层 ， 从 增 正常 城 市煤气 供应 量 ， 为焦 炉 多产 优 质 焦炉 煤 气外 供 情况下其厚度为 １０ ２ ０ ０ ～ ０ 毫米 ， 主要作用是使空 城市 发挥 了巨大 的作 用 。
１ ．２ ９ ９ １ ．８ ８ ５ ２ ．２ Ｏ５ ２ ．７ Ｏ３ ２ ．４ １５ ２ ．４ １ １
１．０ ９ １ １．０ ８ ７ ｌ．０ ８ ９ ｌ ．０ ７ ６ ２１ ３ ．０ ｌ．０ ２２
１．０ ９ ６ １．０ ７４ １． ０ ４７ １． ０ ５９ ｌ． ０ ２３ １．０ ４ ８
Ｏ ２ ．３ Ｏ Ｏ ．６ ０４ ．０ Ｏ １ ．７ ０４ ．８ Ｏ２ ．６
２ ７８ ．
７．４ ９０ ７．９ ９０ ７．５ ９３ ７．８ ４ ５
７ ６．１ ８
２ ．０ ４ ３ ｌ．０ ８４ ２ ．０ １０
２ ６．１ ０
１７ ４６
９ １ ０ ｌ １ １ ２ ｌ ３ ｌ ４
６ ４ ，０ ９ ２ ．Ｏ ６ ０ ．０ ５ ６ ．Ｏ ７５ ．Ｏ ９ Ｏ ．Ｏ
块度 ：
水分 ：
２ ～０ ｍ ０４ｍ
≯ ｌ％ ０
灰分（ 干基） ：
灰熔 点 ：
硫分 ：
≯２ ％ Ｏ
＞ ２０Ｃ １５￣
＜ ％ １
４ ７
过试验获得相关参数 ， 为确立两段煤气发生炉用 原料提供试验依据。
两段 煤气 发 生 炉原 料 用焦 的生 产 性试 验
３２小机焦质 量 ．
提供依 据 。
一
两 段 煤 气 发 生 炉 是 由气 化 段 和 干 馏段 合 为 体 的煤 气 发 生炉 ， 样 使 气 化 （ 生 气 化煤 气） 这 产
关 键词 ：两段 煤 气发 生 炉 小机 焦 落地 冶 和 干馏 （ 产生 干馏 煤气 ） 一 个炉 内进 行 。两段 煤 在
金焦 试验
气发 生 炉 内一般 分 为灰 层 、 化层 、 原层 、 氧 还 干馏
层和干燥层等 ，含碳原料从发生炉顶部进入炉
１ 概述 ：
内， 水分受热蒸发变为蒸汽 ， 而含碳原料得到干
昆 明 焦 化 制 气 有 限 公 司 现 有 两 组 四 台 燥后进入干馏层在 ２０ ３０Ｃ ５ —０ ￣下开始析出挥发分 ￣３０ ６０两段 煤气 发 生炉 ，产 气 量 ６０ ｍ ￣ ｈ两 及其它干馏产物后 ， ００ Ｙ ， 进人还原层 ， 与氧化层来的
２ 问题 的 出
气 中 的氧气 遇碳 进行 剧 烈 的热化 学 反应 ， 成大 生
量的二氧化碳 ， 同时放出大量 的热量 ， 灼热碳与
两段 煤 气 发 生 炉 设 计 用 原 料 为 块 煤 ，多 年 二氧化碳和水蒸气 的还原反应所吸的热量靠此
火层温度一般保持在 １０ — ２０ 这决 ０ １０℃。 １ 来， 由于块煤 的质量波动太大 ， 使两段煤气发生 来维持 。
７． Ｏ ６
１． Ｏ ６３ １．０ ７ ０ １．Ｏ ４ ５ １．０ ２ ６
２ ７ ２． ０
Ｏ １ ．２ ０ １ ．２ Ｏ １ ．２ Ｏ２ ．０
Ｏ． ７ ３
２ ．２ ０ １ ｌ．６ ９ ９ ｌ．８ ９ ５ ２ ．９ ３ ０
２１ ３ ．５
Ｏ ９ 。３ １０ ．６ １ ２ ．ｌ ２ ８ ．４
炉在生 产过 程 由于操 作 控制 参 数不 稳 定 、 渣严 定于人炉原料质量及排渣的形式。要使两段煤气 结 重、 除灰 困难 等 问题 ， 仅使 炉 体受 到 损 伤 ， 不 同时 发 生 炉 的运行 状况 良好 ， 炉 原料 质 量应 得到 满 入 严重影 响 到生产 运行 。为此 ， 必须 对 两段 煤 气发 足。
≯２ ％ Ｏ
Ｏ Ｉ ．６
Ｏ ３ ．１ ０ ０８ ．
＞５ ７％
１３ ．２
１ ０５ ． １２ ． ２
＞１５ ℃ ２０
２． ０ ４ｌ
２Ｏ ０９ ． ２ ７ Ｏ． Ｏ
７ ． ８ ４１
７８． ９７ ７８． ２７
４ ５ ６ ７
８
１． ０ ７２ ６８ ．０ ７ ９ ．０ ７ ９ ．０
批 次 ＜１ ｍｍ ０ ％ ＜ ０ ｍ％ ２ｍ Ｍｔ ％ Ｍａ ％ ｄ Ａ ％ ｄ Ｖａ ｄ Ｆ ％ ｃ ℃
要 求
ｌ
２ ３
粒度 ２ ４ｍ ０～ ０ ｍ
６８ ．Ｏ ６８ ．０
ｌ ．１ ２ Ｏ １１ ０ｏ ．
≯ｌ％ ０
６８ ．Ｏ
ｌ． ６ ４０ １． ８ ８Ｏ