两段式煤气发生炉设备造气和反应原理
发布日期：（2011/10/29）
两段式煤气发生炉造气包括两个过程，即以煤炭为气化原料，以空气和水蒸气为气化剂的气化反应过程，和利用气化煤气的高温显热对入炉煤炭进行干燥及低温热解的过程。
（1）气化反应
发生炉气化反应可以分两步来理解，首先是空气通过燃料层，C与O2发生放热反应，为下一步反应提供热量和反应物CO2；随后是蒸汽和空气混合通过燃料层，C与H2O、O2和CO2发生吸热和放热的混合反应，生成发生炉煤气，其反应方程式如下。
2C+O2=2CO+221.2kJ （1）
2CO+O2=2CO2+566.0 kJ （2）
C+O2=CO2+393.8 kJ （3）
CO2+C=2CO-172.6kJ （4）
C+2H2O=CO2+2H2-90.2 kJ （5）
C+H2O=CO+H2-131.4 kJ （6）
（2）煤炭干燥和低温热解反应
首先是煤的干燥脱气过程，随着温度的逐渐升高，煤中的水分被蒸发（120℃之前）出来，然后是煤结构中不稳定官能团的破坏和附在物质的脱附，放出气态物质，最后是煤的解聚和热分解反应过程，煤粘结并转化形成半焦。过程产物除半焦外，还有焦油和CH4、CnHm 、H2、CO、CO2、H2S、水汽等物质。
上面我们说了两段式煤气发生炉造气的原理，接着群智机械专家组详细的说下煤气发生炉造气的过程。
（1）煤气发生炉内固态物质行程
通过加煤机将储煤仓中的煤分批次注入煤气发生炉内，加入煤气发生炉中的煤首先进入干馏段，煤在干馏段中缓慢下移，在此经历干燥及低温热解过程。首先煤炭中的水分被干燥出来，随着煤炭的不断下移，温度进一步升高，干馏出焦油和干馏煤气。经过干燥和热解后呈半焦状态的煤继续下移，进入气化段，在气化段经过氧化还原反应，形成以CO和H2为主要成分的煤气。煤炭中的灰分及极少部分未参与反应的煤炭以灰渣形式继续下移，由灰刀将其清出炉外。
（2）煤气发生炉内气态物质行程
作为气化剂的空气和水蒸汽自炉底鼓入炉内，在1100－1200℃条件下，与进入气化段的呈半焦状态的煤发生氧化还原反应，形成以CO和H2为主要成分的煤气。煤气分两部分向上运行，其中一部分通过下段煤气夹层通道上移，最后从下段煤气出口导出，该部分煤气被称为下段煤气；而另一部分煤气则在煤气发生炉料层内上行进入干馏段，通过与缓慢下移的气化用煤直接接触，将其热量直接传给气化用煤，进行上面叙述的热解和干燥的过程，同时产生一部分以烷烃类高热值气体为主的干馏煤气。这部分上行煤气及热解过程中产生的干馏煤气一起由上段煤气出口导出，形成上段煤气。
本文由郑州群智机械专家组整理编制。本文出处：www.zzqzjx.com