【第4卷200年7月工程機(jī)械 Contending Area樣和設(shè)備煤氣化過(guò)程研究及應(yīng)用何志勇13,李自光1,李濤2,何清華3(1.長(zhǎng)沙理工大學(xué);2湘潭公路機(jī)械制造有限公司;3中南大學(xué))摘要闡述了瀝青混合料拌和站以柴油重油或煤作為燃料燃燒加熱骨料存在的缺點(diǎn),分析了一段式煤氣發(fā)生裝置煤轉(zhuǎn)氣的基本原理和物化過(guò)程介紹了干餾煤氣發(fā)生裝置的基本結(jié)構(gòu),試驗(yàn)得出了某小型瀝青混合料拌和站分別采用柴油、重油、煤或煤轉(zhuǎn)氣作為燃料的單位生產(chǎn)成本。對(duì)煤轉(zhuǎn)氣技術(shù)的工程應(yīng)用具有一定的參考價(jià)值關(guān)鍵詞煤氣化;煤氣發(fā)生裝量;反應(yīng)機(jī)理;瀝青混合料拌和站目前瀝青混合料拌和站生產(chǎn)通常都以柴油為煤進(jìn)行干餾,從而產(chǎn)生大量的一氧化碳?xì)錃?、甲烷燃料?lái)加熱骨料,但隨著原油價(jià)格不斷上漲,為降等混合氣體;水煤氣的產(chǎn)生方法是將煤從爐頂加低生產(chǎn)成本,人們不得不尋求以煤或重渣油來(lái)取代人,在下落過(guò)程中,與從爐底鼓入的氣化劑(蒸汽+柴油(輕油門(mén)。但重渣油黏性大,不易流動(dòng)燃燒效果空氣)逆流相遇,在高溫作用下發(fā)生物理、化學(xué)反不好,會(huì)對(duì)瀝青混凝土質(zhì)量產(chǎn)生不利影響,在應(yīng)用應(yīng),產(chǎn)生粗煤氣(即為水煤氣)時(shí)必須在燃燒器上增加預(yù)熱裝置以增加流動(dòng)性,而利用煤氣發(fā)生爐使煤在高溫下進(jìn)行干餾,產(chǎn)生預(yù)熱能源仍然需用柴油或燃?xì)猥@得,成本降低有氧化碳和氫氣等的混合氣體熱效率高達(dá)80%以限。更為重要的是重渣油燃燒后的產(chǎn)物二氧化硫和上。根據(jù)煤氣發(fā)生爐內(nèi)所進(jìn)行的氣化過(guò)程特點(diǎn),可氧化硫排到大氣中形成酸雨,造成空氣污染,并將煤層自下而上地分為灰渣層、氧化層還原層、干嚴(yán)重污染土壤以及水體,造成生態(tài)的失衡,對(duì)人體餾層、干燥層和空層產(chǎn)生危害。而煤粉作為直接燃料使用成本低,但存11灰渣層在著污染大,操作環(huán)境惡劣,酸化瀝青,燃燒器易結(jié)灰渣層是煤粉燃燒與氣化后的混合物在發(fā)生渣等缺點(diǎn)。我國(guó)煤炭資源相當(dāng)豐富如果把相對(duì)豐爐中由上向下移動(dòng)的最后一層,其高度約為200富的煤炭資源轉(zhuǎn)化為無(wú)污染、清潔的氣體資源再用300mm,其作用一個(gè)是保證除渣裝置的安全運(yùn)轉(zhuǎn)于瀝青混合料拌和設(shè)備上當(dāng)作燃料,既達(dá)到了降低另一個(gè)作用是將煤氣和空氣進(jìn)行冷熱的交換,以提生產(chǎn)成本的要求,又和國(guó)家建設(shè)“資源節(jié)約型、環(huán)境供給氧化層最佳的所需物質(zhì),為氧化層的熱化學(xué)反友好型社會(huì)”的戰(zhàn)略一致。應(yīng)帶來(lái)優(yōu)越條件,以供加速燃燒。12氧化層1煤轉(zhuǎn)氣的原理氧化層又稱為燃燒層或火層,其高度約為500目前煤轉(zhuǎn)氣技術(shù)應(yīng)用于拌和設(shè)備主要是一段mm,其主要目的是使從灰渣中升上來(lái)的氣化劑中式煤氣發(fā)生裝置其生產(chǎn)方式有干餾煤氣和水煤氣的氧與煤強(qiáng)烈反應(yīng)而生成二氧化碳,同時(shí)釋放大量?jī)煞N:干餾煤氣的產(chǎn)生方法是將煤在煤氣發(fā)生爐的熱廣“′北片甜的士要區(qū)域之一,其反中點(diǎn)燃后,在爐底吹入適當(dāng)?shù)目諝庾鳛闅饣瘎?duì)應(yīng)過(guò)中國(guó)煤化工CNMHG作者簡(jiǎn)介:何志勇(1973—),男,湖南人,講師博土,研究方向:工程機(jī)械產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì),液壓系統(tǒng)減振與降噪Contending Area工翟機(jī)槭第41卷2010年7月C+0=CO2+393.8 MJ/kmol厚度均勻的料層,經(jīng)上下?tīng)t門(mén)鼓入的氣化劑及高溫13還原層的作用,產(chǎn)生物化反應(yīng),生成的煤氣聚集在爐體空還原層是生成煤氣的主要區(qū)域,其高度約為層,隨后進(jìn)入煤氣輸送系統(tǒng)。300400mm,在此層中二氧化碳和水蒸氣被碳還原22除塵及輸送系統(tǒng)成一氧化碳和氫氣,還原層也因此而得名,其反應(yīng)煤氣由爐膛內(nèi)出來(lái)后,一路通過(guò)管道輸送與鐘過(guò)程是:罩閥相連,另一路通過(guò)管道輸送進(jìn)入除塵系統(tǒng)除CO+C=2C0-162 4 MJ/kmol去灰塵及其他有害物質(zhì)后,進(jìn)入燃燒器燃燒產(chǎn)生熱C+H,0=C0+H2+131.5 MJ/kmol能,對(duì)瀝青混合料拌和站中的冷集料進(jìn)行烘干加C+2H20=COx+2H2+41.0 MJ/kmol熱。鐘罩閥能起放散閥及安全閥作用,煤氣管路上14干餾層還接有水封,用于管道煤氣的切斷。干餾層位于還原層的上部,由于還原層上升的23煤氣燃燒裝置氣體隨著熱量被消耗,其溫度逐漸下降,煤在這個(gè)由調(diào)節(jié)閥、風(fēng)機(jī)、燒嘴等組成。煤氣進(jìn)入燒嘴溫度下,歷經(jīng)低溫干餾的過(guò)程,煤中氣化物發(fā)生裂前,與鼓風(fēng)機(jī)吹入的空氣按一定比例混合,以達(dá)到解,產(chǎn)生甲烷、烯烴及焦油等物質(zhì),它們受熱成為氣最佳燃燒效果。各種調(diào)節(jié)閥分別用于煤氣量、空氣態(tài),即生成煤氣并通過(guò)上面干燥層而逸出,其高度量的合理控制。為24安全控制系統(tǒng)15干燥層采用煤氣換向閥聯(lián)合自鎖動(dòng)作機(jī)構(gòu),在出現(xiàn)停干燥層位于干餾層之上,干餾層產(chǎn)生的熱煤氣電或電路故障的情況下,保證煤氣排空,拌和筒體在上升過(guò)程中與從爐頂加入的煤燃料在此層相遇內(nèi)不會(huì)因大量囤積煤氣而引發(fā)點(diǎn)火爆噴事故爐體并進(jìn)行熱交換燃料中的水分受熱蒸發(fā),所以稱之內(nèi)也不會(huì)產(chǎn)生回火現(xiàn)象。同時(shí)點(diǎn)火前采用強(qiáng)制吹掃為干燥層,其高度不固定。程序,使點(diǎn)火通道不會(huì)因囤積煤氣而造成爆燃事1.6空層故空層即爐體內(nèi)燃料層上部的自由區(qū),是煤氣在爐體內(nèi)瞬間停留的空間,在爐體內(nèi)溫度較高時(shí)還有3不同燃料使用成本的對(duì)比分析一些副反應(yīng)發(fā)生,如CO分解放出一些炭黑:00年3月,由湘潭公路機(jī)械制造有限公司對(duì)2C0→CO2+C國(guó)產(chǎn)某小型瀝青混合料拌和機(jī)進(jìn)行了煤轉(zhuǎn)氣加熱實(shí)際生產(chǎn)中氣化過(guò)程在煤氣發(fā)生爐內(nèi)是物化方式的改造圖1),通過(guò)工業(yè)考核得出該產(chǎn)品每生反應(yīng)的復(fù)雜過(guò)程,其分層也不是很嚴(yán)格的,相鄰兩產(chǎn)1t瀝青混合料使用不同燃料時(shí)的成本如表1。從層往往相互交錯(cuò)門(mén),很難具體劃分,因此各層中氣體表中的對(duì)比結(jié)果可以看出,使用煤轉(zhuǎn)氣作燃料后該成分的變化就更加復(fù)雜。2一段式煤氣發(fā)生裝置主要組成結(jié)構(gòu)整套煤氣發(fā)生裝置由煤氣發(fā)生爐主體、除塵及輸送系統(tǒng)、煤氣燃燒裝置和安全控制系統(tǒng)等組成1=21煤氣發(fā)生爐主體由爐體、調(diào)風(fēng)門(mén)、上下?tīng)t門(mén)、排渣口等部分組成。爐體為盛料、反應(yīng)和產(chǎn)生煤氣的主體空中國(guó)煤化工間煤料沿鐘罩圓錐面均勻進(jìn)入爐體內(nèi),形成CNMHG合料拌和機(jī)70第41卷2010年7月工程機(jī)槭Contending Area表1生產(chǎn)1t瀝青混合料使用不同燃料的成本染,其反應(yīng)產(chǎn)生的氣體資源完全是清潔、安全、環(huán)保的。因此煤轉(zhuǎn)氣技術(shù)如果在施工機(jī)械相關(guān)設(shè)備燃料種類燃料消耗量/g市場(chǎng)參考價(jià)元/)使用成本/元中得到推廣和應(yīng)用,不僅可以替代石油資源同煤轉(zhuǎn)41065時(shí)也把煤炭這個(gè)直接燃燒產(chǎn)生污染的能源變成了淸潔能源,對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境降低能源消耗具煤1077有現(xiàn)實(shí)意義。重油6.72360024.19參考文獻(xiàn)柴油645642.57董耀武,王曉東劉公德.瀝青攪拌站燃燒器的合理選用、維修與節(jié)能建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理,2005(9):107-108設(shè)備的單位生產(chǎn)成本比使用煤直接燃燒節(jié)約15%,[2]韓啟元,許世森大規(guī)模煤氣化技術(shù)的開(kāi)發(fā)與進(jìn)展比使用重油節(jié)約62%,比使用柴油節(jié)約785%,值熱力發(fā)電,2008(1):4-8得在施工機(jī)械相關(guān)產(chǎn)品中推廣應(yīng)用。3]駱曉玲,徐坤山.煤氣發(fā)生爐工作原理的研究識(shí)煤炭4結(jié)論工程,2009(8):98-10014]陳強(qiáng)仇性啟孫亮煤氣發(fā)生爐氣化過(guò)程能量分析計(jì)算煤氣發(fā)生裝置具有產(chǎn)氣量大、氣化完全煤種工業(yè)加熱,2008(3):33-35適應(yīng)性強(qiáng)、使用成本低、燃燒充分、有害物質(zhì)排放少和符合國(guó)家環(huán)保要求等特點(diǎn)。只要掌握好煤轉(zhuǎn)氣過(guò)通倍地址:湖南省長(zhǎng)沙市(雨花區(qū)萬(wàn)家麗南路二段‰0號(hào)程中的關(guān)鍵控制技術(shù),在其生產(chǎn)過(guò)程中不產(chǎn)生污長(zhǎng)沙理工大學(xué)云塘校區(qū)(410076)(收稿日期:201002-04)(上接第68頁(yè))(3)后腿球鉸將半球改為全球,使架橋機(jī)過(guò)孔參考文獻(xiàn)交替頂升時(shí)減少振動(dòng)。[黃耀怡蘇通長(zhǎng)江大橋TP5m/1200t架橋機(jī)結(jié)構(gòu)總體(4)中支腿牽引裝置增加離合,使架橋機(jī)過(guò)孔設(shè)計(jì)鐵道建筑技術(shù),20061):12-18更方便。[2]熊偉城市軌道交通高架橋整孔梁架設(shè)施工技術(shù)鐵5)端吊掛橫梁吊孔設(shè)計(jì)成喇叭狀,增大端吊道科學(xué)與工程學(xué)報(bào),2007(3):73-78桿活動(dòng)空間,使用更加安全3]彭宏輝,華波余永強(qiáng),等預(yù)制節(jié)段拼裝梁在高架橋工程中的應(yīng)用中國(guó)市政工程,2007(1):67-695結(jié)束語(yǔ)4]周琦混凝土箱梁節(jié)段預(yù)制拼裝架設(shè)施工技術(shù)中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2009(15):117因?yàn)楣?jié)段拼裝這種施工方法有其特有的優(yōu)越5張曉莉深圳地鐵集團(tuán)戰(zhàn)略標(biāo)桿管理的探索與實(shí)踐性,節(jié)段拼裝橋梁在國(guó)內(nèi)外城市髙架橋建設(shè)中使用城市軌道交通研究,200912):4-7越來(lái)越多,鑒于實(shí)際道路的需求會(huì)對(duì)架橋機(jī)的功能提出更多新的要求,通過(guò)對(duì)廣州軌道交通62標(biāo)段通信地址:鄭州市二七區(qū)馬賽工業(yè)園區(qū)明暉路1號(hào)鄭州大上本架橋機(jī)使用情況的初步總結(jié)對(duì)更新型的架橋方橋梁機(jī)械有限公司(45004機(jī)設(shè)計(jì)具有重要參考意義。(收稿日期:2010-02-25)中國(guó)煤化工CNMHG71