发生炉煤气

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　　发生炉煤气是指用空气(或氧气)和少量的蒸气将煤或焦炭、半焦，在煤气发生炉中进行汽化所产生的煤气、混合煤气、水煤气、单水煤气、双水煤气等^[1]。

　　发生炉煤气的组成成分如下^[2]：

• 发生炉的理想气化指标

　　在理想气化条件下，碳全部转化为CO，且C和O₂生成CO的反应所放出的热量全部用于水蒸气分解反应，气化系统为绝热。碳的化学热将无损失地全部转入煤气中，使冷煤气气化效率达100％ ，理想气化指标的计算结果见表1。

　　实际发生炉中气化原料并非纯碳，气化中存在各种副反应和各种热损失，实际气化指标与理想气化指标存在较大差距。

• 提高现有发生炉煤气的热值途径

　　发生炉煤气的热值低，主要可燃成分是CO和H₂，它们主要来自CO₂还原反应和水蒸气分解反应。文献 通过对块煤的分级筛分、稳定空层及控制适宜炉出温度和饱和温度等措施，达到了煤气产率提高、炉渣含碳量降低及煤气热值增加的目的。

　　N₂是投入的空气带人的，约占煤气中体积分数的50％。N₂是惰性成分，如果能降低煤气中N_2含量，就能提高发生炉煤气的热值。经计算，每降低一个百分点的N_2，能提高煤气热值40~50kJ/m³。在理想气化指标中，煤气中N₂体积分数仅为37．6％，降低N₂含量潜力很大。采用富氧浓度下气化，可以提高煤气热值，但空分制氧成本太高。利用出炉煤气余热用热管预热气化剂，提高了煤气产量和热值，改善了煤气发生炉内的反应过程。通过大幅度提高气化剂的鼓风温度，使气化剂中的蒸汽处在过热状态，这样既带人大量的物理热，又使蒸汽处在过热状态，既加速了气化反应速度，又可降低供应用煤的氧化燃烧产生的化学热，这样既节省了煤气炉中的碳，又可减少供应的空气，从而也少带入N₂，提高了煤气的热值。这种气化工艺的前提条件是气化过程不结渣、少结渣，要有经济合理的热源，除自身出炉煤气余热外，还可利用工业窑炉的余废热。江西某厂用现代碳黑炉的废热将空气预热到700℃，与普通锅炉饱和蒸汽混合后，一起鼓人煤气发生炉，减少了发生炉煤气N₂含量，发生炉煤气中含有较高的CH₄，C_mH_n等成分，煤气的热值提高到7 550~7 900 kJ／m³。