固體燃料用氣化劑進(jìn)行熱加工,得到可燃性氣體的過(guò)程稱(chēng)為固體燃料的氣化,又稱(chēng)為造氣,所得的氣體統(tǒng)稱(chēng)為氣化煤氣,用來(lái)與燃料進(jìn)行氣化反應(yīng)的氣體稱(chēng)為氣化劑。
常壓固定床煤氣發(fā)生爐,一般以塊狀無(wú)煙煤或煙煤等為原料,用蒸汽或蒸汽與空氣的混合氣體作氣化劑,生產(chǎn)以一氧化碳和氫氣為主要可燃成分的氣化煤氣。
1.煤氣爐內(nèi)燃料層的分區(qū)
1-干燥層2-干餾層3-還原層4-氧化層5-灰渣層
圖2-1煤氣發(fā)生爐燃料層分區(qū)示意圖
固體燃料的氣化反應(yīng),按煤氣爐內(nèi)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行的特性分為五層,如圖2-1所示:干燥層——在燃料層頂部,燃料與熱的煤接觸,燃料中的水分得以蒸發(fā);干餾層——在干燥層下面,由于溫度條件與干餾爐相似,燃料發(fā)生熱分解,放出揮發(fā)分及其它干餾產(chǎn)物變成焦炭,焦炭由干餾層轉(zhuǎn)入氣化層進(jìn)行熱化學(xué)反應(yīng);氣化層——煤氣爐內(nèi)氣化過(guò)程的主要區(qū)域,燃料中的炭和氣化劑在此區(qū)域發(fā)生激烈的化學(xué)反應(yīng),鑒于反應(yīng)條件的不同,氣化層還可以分為氧化層和還原層。
(1)氧化層:碳被氣化劑中的氧氧化成二氧化碳和一氧化碳,并放出大量的熱量。煤氣的熱化學(xué)反應(yīng)所需的熱量靠此來(lái)維持。氧化層溫度一般維持在1100~1250℃,這決定于原料煤灰熔點(diǎn)的高低。
(2)還原層:還原層是生成主要可燃?xì)怏w的區(qū)域,二氧化碳與灼熱碳起作用,進(jìn)行吸熱化學(xué)反應(yīng),生產(chǎn)可燃的一氧化碳;水蒸氣與灼熱碳進(jìn)行吸熱化學(xué)反應(yīng),生成可燃的一氧化碳和氫氣,同時(shí)吸收大量的熱。
灰渣層—?dú)饣鬆t渣所形成的灰層,它能預(yù)熱和均勻分布自爐底進(jìn)入的氣化劑,并起著保護(hù)爐條和灰盤(pán)的作用。燃料層里不同區(qū)層的高度,隨燃料的種類(lèi)、性質(zhì)的差別和采用的氣化劑、氣化條件不同而....