作者/來(lái)源：宋文健(原洛陽(yáng)中昊化學(xué)工業(yè)有限公司 4 7 1 6 0 0 ) 日期： 2009-10-09 點(diǎn)擊率：1785
1 前言
常壓固定層煤氣發(fā)生爐 (下稱(chēng)層燃爐)1 8 8 9年就出現(xiàn)在德國(guó)，經(jīng)過(guò)百年來(lái)的發(fā)展，逐漸出現(xiàn)了塊煤加壓、粉煤常壓、加壓水煤漿、干粉煤加壓等多種先進(jìn)的氣化方式，特別是排灰方式由同態(tài)改為液態(tài)后，氣化效率有了明顯提高，可達(dá) 9 0 ％以上：在眾多氣化方式中， 粉煤常壓氣化方法生產(chǎn)的煤制合成氨 ( 不含中國(guó))曾一度占到世界產(chǎn)量 9 0 ％左右，因相對(duì) 較為成熟，國(guó)內(nèi)也幾度引進(jìn)過(guò)該技術(shù)。目前，國(guó)內(nèi)的氣化方法很多，生產(chǎn)廠家可以根據(jù)中間 產(chǎn)品的不同，基本上都能找到適合自己的氣化方式。
我國(guó)是在 1 9 3 5年引進(jìn)了直徑為 9英尺的 U J 1 層燃爐，經(jīng)過(guò)幾代 “造氣人”的共同努力， 現(xiàn)在運(yùn)行的層燃爐在生產(chǎn)強(qiáng)度、設(shè)備改進(jìn)等方面和引進(jìn)之初相比均有了明顯的提高， 特別是經(jīng)過(guò)了入爐原料本地化、設(shè)備針對(duì)性改造、和日趨完善的吹風(fēng)氣同收技術(shù)、廢渣循環(huán)再利用等一系列配套的技術(shù)革新后，使得層燃爐的綜合生產(chǎn)成本大幅下降。我國(guó)是富煤、缺油氣的國(guó)家，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，煤的燃燒、氣化是要長(zhǎng)期面對(duì)的；盡管層燃爐存在著熱效率低、環(huán)保壓力人、運(yùn)行關(guān)注度高等實(shí)際問(wèn)題，但也存在著一次性投資小，易掌握，原料適應(yīng)廣等優(yōu)點(diǎn)。就層燃爐本身而言， 什么時(shí)候退出歷史舞臺(tái)是由環(huán)保 能政策和適合國(guó)情的先進(jìn)氣化技術(shù)發(fā)展情況決定的。 現(xiàn)在是多種氣化技術(shù)并存的時(shí)代，所以現(xiàn)在討論層燃爐問(wèn)題仍有一定現(xiàn)實(shí)意義。
2 氣化層溫度的確立
2．1 煤的理想燃燒溫度和速率。要從煤的燃燒學(xué)說(shuō)談起，現(xiàn)在分析煤燃燒基本有兩種方法， 一種是自原料進(jìn)入反應(yīng)器到反應(yīng)結(jié)束出反應(yīng)器，所有物理、化學(xué)反麻同時(shí)進(jìn)行，只得到一組 動(dòng)力學(xué)參數(shù)：?jiǎn)我坏幕罨芎皖l率岡子。條件是：升溫速率約在左右，很顯然符合粉煤氣化工況。另一種方法認(rèn)為：分成兩步進(jìn)行，但兩步?jīng)]有任何的交叉和平行：第一步為煤的揮發(fā)份析出、燃燒，第二步為炭的著火燃燒、氣化，得出兩組不同活化能和燃燒頻率因子，升溫速率：：此方法接近實(shí)驗(yàn)室灰份測(cè)定和層燃爐吹風(fēng)階段工況。第一種方法注重的是開(kāi)始和結(jié)果，第二種方法關(guān)注過(guò)程更多一些。不管哪種方法，都包括兩個(gè)基本過(guò)程，即煤的熱解和燃燒。
煤的熱解和燃燒的反應(yīng)較為復(fù)雜，一般認(rèn)為由下面反應(yīng)：
等一些能夠產(chǎn)生設(shè)備腐蝕和污染環(huán)境的含硫含氮產(chǎn)物的反應(yīng)。
層燃爐制氣過(guò)程主要是由水蒸汽與熱炭的氣化反應(yīng)組成， 提供溫度基礎(chǔ)的反應(yīng)主要是吹風(fēng)階段發(fā)生的炭與氧的一組反應(yīng)， 討論其中炭迎風(fēng)面的兩個(gè)反應(yīng)就是討論氣化反應(yīng)在什么樣 的溫度場(chǎng)下進(jìn)行的：
吹風(fēng)階段的氧化放熟反應(yīng) 2-1 ，高溫下幾乎同時(shí)發(fā)生的還原反應(yīng) 2- 3 。
實(shí)際生產(chǎn)中，間歇制氣的層燃爐制氣過(guò)程是由5 "6階段循環(huán)組成的，義具有炭層表面到灰渣層之間氧濃度、各層次之間溫度跨度大的顯著特點(diǎn)，只能根據(jù)爐內(nèi)軸向 O2 含量大概區(qū)分，分為有氧區(qū)和缺氧區(qū)，與其對(duì)應(yīng)的是氧化反應(yīng)和氣化反應(yīng)，層燃爐內(nèi)很難單獨(dú)區(qū)分層次和反應(yīng)種類(lèi)，且各反應(yīng)之間沒(méi)有明顯區(qū)分面；由于爐內(nèi)多層次同時(shí)存在，眾多反應(yīng)幾乎是同時(shí)進(jìn)行的。所以式 2-1和式 2 -3放....
