两段式煤气发生炉原理
两段式煤气发生炉工作原理
两段式煤气发生炉工作原理煤气发生炉是一种常见的燃烧设备，其工作原理是将固体或液体燃料通过化学反应转化为燃气，然后进行燃烧供热或烘干等用途。
煤气发生炉可以应用于石油化工、冶金、建材等行业，成为生产必不可少的设备之一。
煤气发生炉的工作原理分为两个阶段，分别是生产煤气和燃烧煤气。
下面将分别解释两个阶段的工作原理。
第一阶段：生产煤气阶段生产煤气是煤气发生炉的第一阶段，其核心是将燃料（如焦炭、木柴、煤粉等）在高温条件下进行热解分解，生成一系列燃气，包括一氧化碳、二氧化碳、氮气、氢气、甲烷等多种气体。
整个反应过程中需要控制反应温度、燃料供应等多项参数，以保证煤气的质量和生产效率。
具体来说，生产煤气的流程如下：1. 在炉膛中加入燃料，并点火加热。
2. 燃料在一定温度下经过一系列的化学反应，产生燃气。
3. 燃气经过水冷却，去除其中大部分的固态颗粒和小部分液态物质，得到煤气。
第二阶段：燃烧煤气阶段燃烧煤气是煤气发生炉的第二阶段，其核心是将生产的煤气送入燃烧室进行燃烧。
燃烧时需要保证煤气与空气的比例严格控制，以确保完全燃烧，并通过调节燃烧室的温度和风量来达到所需的供热或烘干效果。
具体来说，燃烧煤气的流程如下：1. 将生产的煤气送入燃烧室。
2. 在燃烧室中分别控制煤气和空气的供应量，保证其比例合适，实现完全燃烧。
3. 焚烧产生的高温烟气经过换热器进行热回收，以提高能源利用效率。
综上所述，煤气发生炉的工作原理分为生产煤气和燃烧煤气两个阶段。
其生产过程中需要控制多项参数，以保证煤气质量和生产效率。
燃烧过程中需要严格控制煤气和空气的供应量，保证完全燃烧，并通过热回收提高能源利用效率。
单段煤气炉与双段煤气炉的区别
单段煤气炉与双段煤气炉的区别单段煤气炉与双段煤气炉的对比两段式煤气发生炉与单段式煤气发生炉的区别在于：它是在单段炉的上部增加了一个干馏段。
这样在气化挥发份较高的烟煤时，煤在气化之前可以先经过比较缓慢的干燥、干馏而使煤中的挥发份绝大部分在气化之前析出，并且随上段煤气引出两段路炉；而下段煤气是气化干馏后的焦碳（半焦）而得，其中基本不含焦油，使得下段煤气可以在急冷之后用间接冷却（通过风冷器、间冷器等）的方式降温，避免了水与煤气直接接触所产生的大量污水，从而避免了污水外排污染环境。
急冷水系统亏水较多，不会有污水外排，只需经沉降处理即可改善水循环使用，处理起来比较简单。
上段煤气中的焦油主要为轻质焦油，且带出灰份较少，经电捕轻、电捕焦处理净化煤气。
现在环保上一般都要求上双段式煤气炉由于两段炉较好地解决了单段炉气化烟煤时存在的主要问题，其气化强度和综合效率均比单段式煤气炉高，煤种适用较宽，尤其适用于烟煤。
煤气站生产的煤气全部采用闭路循环，无污水和空气污染，节水显著，因其环保和运行费用低廉而被广泛采用。
单段式煤气发生炉是较早的工业煤气制取设备。
煤气发生炉分为单段式和双段式的，也可以叫一段式和二段式。
两段式煤气发生炉是在单段式煤气炉的基础上发展起来的设备，提高了煤种的适用范围，提高了产气效率和热转换效率，改变了单段式煤气炉的污染严重状况。
简单的说，单段煤气炉的选用煤种与双段有所区别，单段采用无烟煤，双段采用烟煤，这两种煤的价格不同，对客户而言省煤，还是用双段煤气炉。
其次，双段煤气炉，采用上下两个出气口，下段出口除尘，上段出焦油，就是说双段煤气炉，有个上段筒体能形成干镏段，在通过电捕焦，把煤炭里的焦油提炼出来。
现在市场上的焦油能卖到3000多元，每吨煤出焦油率是5%--6.5%，按照这个计算投资设备的钱很快就全收回来了。
再次，操作的也比单段的简单，双段煤气炉没有单段的煤分布不均匀之说，煤气管道除尘率能达到98%，煤气质量比单段的能提高25%以上。
第一章 两段式煤气发生炉工艺流程及气化过程原理
1750
≤6500
400-600
98-196
煤气
工作压力 kPa
水封高度mm
≤4.0
550
1820
≤7500
400-600
98-196
煤气
≤4.0
550
工作原理： 煤气带着灰尘以一定的速度沿切线方向进入除尘器，在除尘器内以螺旋线的 形式作回转运动。悬浮的灰尘颗粒在离心力的作用下被抛向圆筒的内表面，在重 力作用下降落至排灰管。而煤气则从下部进入中央管，形成上升的螺旋气流，从 顶部离开除尘器。
4
2、底煤气的产生 原料煤在干馏段被底部煤气干馏后，形成热半焦进入气化段。热半焦的挥发 份一般为3～5%。热半焦因脱去煤中的活性组份，气化活性比烟煤有所降低，其 气化强度一般可达270～350Kg／㎡.h，二段式气化炉气化火层的温度一般为1000 ～1300℃之间。热半焦与蒸汽或空气混合气发生以下反应： C+O2=CO2+408840千焦/千摩尔 C+1/2O2=CO+123217千焦/千摩尔 CO2+C=2CO-162405千焦/千摩尔 C+ H2O =CO+ H2-118821千焦/千摩尔 C+ 2H2O =CO2+ 2H2-75237千焦/千摩尔
排渣方式
上段
煤气
出口
公称 直径
下段
mm
3.5 50-65 0.25 ≥0.20 0.294
2.97 7.5×2 DN350
400×400
5.0
6.5
6.5
50-65
50-65
50-65
0.25
0.25
0.25
≥0.20 0.294
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。
两段式煤气发生炉内部构造
两段式煤气发生炉内部构造
1两段式煤气发生炉
两段式煤气发生炉是一种可在多种燃料（如汽油、柴油、天然气）上实现高效率、节能甚至环保的发生炉形式，它可以满足各式空调、洗衣机、微波炉等消费产品的热能需求。
1.1内部结构
两段式煤气发生炉的内部结构包括燃烧头、发生管路和煤气调节器等各种部件。
燃烧头和燃烧室之间通过双筒换热器连接，发生管路把发生燃烧室和煤气调节器连接起来，立式空气充气滤清器负责吸附废气中的水蒸气和煤灰。
1.2工作原理
当被加热的空气从燃烧头流入发生管路时，空气中的热量会传递到发生燃烧室里，燃烧时产生的热量会把气体温度升高，并且可以转换成压力的能量，气流通过煤气调节器会降低压力，最终形成可以使用的高热量煤气。
排出的废气会经过立式空气充气滤清器后，最终形成清洁的废气，不会对环境造成危害。
两段式煤气发生炉具有优异的性能，不但能够高效的利用燃料的能量，而且有效的排放出清洁的废气，可以实现节能、环保和高效，是一项性价比很高的仪器。
双段式煤气发生炉工作原理
双段式煤气发生炉工作原理合格原料煤由电动葫芦提升至主厂房储煤仓，再经双滚筒液压加煤机加入炉内，煤受到来自气化段煤气的加热干馏，干馏后半焦状态下的煤炭在气化段与气化剂（空气、蒸气）发生反应，气化段生成的煤气分为两部分，一部分从两段炉下段煤气出口经旋风除尘器出炉，另一部分向上经中心管与干馏煤气混合从上段煤气出口出炉。
下段出口煤气经旋风除尘器降温除尘后进入强制风冷器，继续除尘降温，然后进入间冷器进一步降温。
上段出口煤气进入电捕焦油器除焦后，直接进入间冷器，与下段煤气混合，在混合中完成降温，混合后煤气进入电捕轻油器，捕除轻油，煤气经加压风机加压后送往水雾捕滴器脱水送往用户。
两段式煤气发生炉自上而下由干馏段和气化段组成，首先煤从炉顶煤仓经两组下煤阀进入炉体，煤在干馏段经过充分的干燥和长时间的低温干馏，逐渐形成半焦，进入气化段，炽热的半焦在气化段与炉底鼓入的气化剂充分反应，经过炉内还原层，氧化层而形成灰渣，由炉栅驱动从灰盆自动排出。
煤在低温干馏的过程中，以挥发份析出为主生成的煤气称为干馏煤气，组成两段炉的顶部煤气，约占总煤气量的40%，其热值较高(6700KJ/nm3) 温度较低(120℃左右)，并含有大量的焦油。
这种焦油为低温干馏产物，其流动性较好，可采用静电除尘器捕集起来，作为化工原料和燃料。
在气化段，炽热的半焦和汽化剂经过还原、氧化等一系列化学反应生成的煤气，称为气化煤气。
组成两段炉的底部煤气，约占总煤气量的60%，其热值相对较低(6400KJ/nm3)，温度较高(450℃左右)，因煤在干馏段低温干馏时间充足，进入气化段的煤已变成半焦，因此生成的气化煤气不含焦油，又因距炉栅灰层较近，所以含有少量飞灰。
底部煤气就可经旋风除尘器及风冷器等设备来处理，这样对于使用冷净化煤气的用户，便可不采用水洗法就能使用上冷净化煤气，从而避免了大量酚水无法处理的缺陷。
两段式煤气发生炉有上下两个煤气出口，可输出不同热值的煤气，其气化效率和综合热效率均比单段炉高，煤炭经过炉内上段彻底干馏，下段煤气基本不含焦油，上段煤气含有少量轻质焦油，不易堵塞管道，两段炉煤气热值高而且稳定，操作弹性大，自动化程度高，劳动强度低。
两段式煤气发生炉资料
两段式煤气发生炉资料一、两段式煤气发生炉简介两段式煤气发生炉，是用煤炭制取煤气的设备，两段式煤气发生炉有上、下两个煤气出口，可输出不同热值的煤气，顶部煤气含焦油，可用电捕集油器清除和回收利用；而底部煤气不含焦油，可以用旋风除尘器除尘，煤气全部采用间接冷却，产生的污水是煤气冷凝液，减少了含油和含酚水的处理量，污水及焦油贮存在钢制容器中，避免了有害物质的蒸发与泄露，污水可焚烧处理，其气化效率和综合利用率均优于单段炉，近年来，两段炉已成为煤气炉发展的趋势。
二、两段式煤气发生炉适应范围两段式煤气发生炉主要用于冶金、建材、玻璃行业中加热炉的燃料和化工行业的原料及燃料。
三、两段式煤气发生炉的应用于特点1、煤气热值高，煤炭经炉内彻底干馏，下段煤气不含焦油。
2、机械化程度高，液压加煤、出渣，设备运行稳定。
3、煤种适应性强，尤其适用于焦油含量高，产气量大的烟煤。
4、占地面积小，煤气产量大，无污水污染，长期运行成本低。
煤气发生炉因节能而降低成本增加利润，因燃气作业而环保达标。
在能源涨价环保要求愈来愈严的形式下，使用煤气发生炉是您最佳的选择。
四、煤气发生炉的工作原理两段式煤气发生炉发生的煤气分为上段煤气和下段煤气。
上段煤气先进I级电捕焦油器，脱除重质焦油及灰尘，其工作温度为90-150摄氏度之间，在进入间接冷却器，在间接冷却器内煤气呗冷却至35-45摄氏度左右。
下段煤气经旋风除尘器除尘，除尘后的温度大约在450-550摄氏度。
继而进入余热换热器，在给煤气降温的同时回收煤气显热，煤气温度降至200-230摄氏度左右；再进入风冷器冷却，温度降至35-45摄氏度。
被间接冷却后的上段煤气和下段煤气进入二级电捕轻油器再一次脱油、除尘。
被冷却净化后的煤气经加压及加压，通过煤气管道输送使用。
两段式煤气发生炉说明书
双段煤气煤说明书1. 煤气发生炉的简介D3.0两段煤气发生炉是带有干馏段连续鼓风的煤气发生炉,采用液压程控自动加煤机,煤气发生炉有上下两个出口,煤从给料装置进入干馏段,逐级到由下段上来的煤气直接接触和经隔墙间接接触加热而均匀干馏,干馏出来的煤气和轻质焦油随下段上来的煤气合在一起从上段顶煤气出口出炉,经过干馏的煤落入下段时已是焦炭或半焦,气化后的煤气如上所述除一部分进入上段外,大部分经中间隔墙和环状隔墙由底煤气出口出炉,这部分煤气不带焦油,上下段煤气的比例视用户需要可在1/3;2/3左右调节,与普通煤气发生炉相比,煤气发热量约高420~630千焦/标立方米(100~150千卡/标立方米)上段顶煤气所含焦油基本为低温焦油,带灰尘少,流动性好,易于清除,下段底煤气中不含焦油。
采用两段煤气发生炉,如用作清洗煤气（冷煤气），水处理较为简单，且有两种不同发热量的煤气供选用，不需要两种发热量时经过清洗系统后仍可合并供用户，如为热煤气，轻质焦油不易在管道内沉积，煤气输送距离远，可减少繁重的管道清理工作。
两段煤气发生炉适用于机械，冶金，建材，轻工等业。
２．规格和性能2.1主要技术规格炉膛内径 3.0m炉膛断面积 7.07㎡水套受热面积 16.5㎡水套压力 0.07Mpa干馏段高度 5.75m速 0.15—1.5r/h（无级变速）发生炉总重 108t其中耐火砖 59t操作荷重 150t2.2操作性能指标选用燃料 不粘结煤，弱粘结煤，长焰煤，部分褐煤，自由膨胀指数＜2.0，罗加指数＜2.0使用燃料粒度 20—40mm，25—50mm，30—60mm燃料消耗量 2000-2670Kg/h煤气产量（按煤的吕种而定）顶煤气 7400--7800 Kj/N㎡底煤气 5500--6000 Kj/N㎡混合 6450—6900Kj/N㎡煤气出口温度：顶煤气 100--150℃底煤气 500--600℃煤气出口压力：顶煤气 1.47Kpa 底煤气 1.47Kpa炉底最大鼓风压力 6.0Kpa探火孔汽封压力 0.294Mpa水套蒸汽压力 550Kg/h2.3电机，电器，减速器，油泵等加煤装置：电磁振动给料机 DG2—408型，电压380V，有效功率0.25×2KW液压油泵 2CY—2.1/25-1型，油压2500Kpa油泵电机 Y100L2―4，功率3KW湿式电磁换向阀 24D1-B10H-T型，电压220V灰盘传动装置：调速电机 YCT200-4A，功率5.5KW，调速范围125-1250r/min 电磁调速电动机控制器 JD1 A-11，最大输出电流3A，最大输出电压，直流90V，电源220V，50Hz3．加料装置3.1．加料装置采用2.5吨/时液压程控加煤机，由插板阀，滚筒阀，加煤机上阀，加煤机下阀，料位控制器和液压系统组成。
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两段式煤气发生炉气化原理和炉内反应层次
两段式煤气发生炉气化原理（过程），根据两段式煤气发生炉生产的特点，炉内一般分为五个区：
1、煤的干燥预热区；2、煤的干馏、热解、焦化区；3、还原反应区；4、氧化反应区，为半焦和焦炭提供热量；5、气化剂预热、灰渣冷却区。
以上五个区分为两个阶段。A段——气化段也成为下段。B段——热解干馏产生半焦和焦炭段，也成为上段。
两段式煤气发生炉气化层次和气化层厚度及气化层温度
气化层次
气化层厚度（mm）
气化层温度（℃）
灰层
200
350Байду номын сангаас右
氧化层
200
1000-1200
还原层
600-800
750-1000
热解、干馏层
6000由还原层一直到料层顶部
120-750