传统地炉改成两段式热煤气发生炉直接燃煤气建设项目可行性研究报告

传统地炉改成两段式热煤气发生炉直接燃煤气建设项目 可行性研究报告 第一章 总 论 目名称 ： 传统地炉改成两段式热煤气发生炉直接燃煤气建设项目 改建 司成立于 2002 年 7 月，座落于 地 13000 平方米，拥有职工 200 多人。企业于 2002 年 11 月末开始出产产品，产品为高纯美砂。 制依据 司 关于编制 司传统地炉改成两段式热煤气发生炉直接燃煤气建设项目 可行性研究报告委托合同； 建设项目经济评价方法与参数（第三版）； 固定资产投资项目可行性研究指南试用版； 建设项目环境保护管理条例 ； 发生炉煤气站设计规范 中华人民共和国安全生产法 2002 年 11 月 ； 中华人民共和国职业病防治法 2002 年 5 月 ； 民用建筑设计通则 2005； 建筑设计防火规范 2006； 公共建筑节能设计标准 2005； 建筑结构可靠度设计统一标准 2001； 智能设计标准 0314 2000； 建筑抗震设计规范 2001（ 2008 版） ； 混凝土结构设计规范 2002； 消防安全标志 建筑工程抗震设防分类标准 2004； 砌体结构设计规范 2001； 建设项目经济评价方法与参数（第三版）； 民用建筑 热工设计规范 93； 建筑内部装修设计防火规范 95； 压型金属板设计施工规程 88； 冷弯 薄壁钢结构技术 规范 87； 钢结构设计规范 2003； 建筑钢结构焊接技术规程 2002； 工业企业设计卫生标准 2002； 化工企业安全卫生设计规定 95； 石油化工企业安全卫生设计规定 93； 工业企业煤气安全规程 86 建筑物防雷设计规范 94（ 2000 年修订版） 化工总图运输设计规范 2001 爆炸和火 灾危险环境电力装置设计规范 92 生产过程安全卫生要求总则 91 工业企业总平面设计规范 93 工业企业噪声控制设计规范 85 职业性接角毒物危害程度分级 85 化工企业爆炸和火灾危险环境电力设计技术规定（ 化工企业静电接地设计技术规范 20675 90 工业企业采暖通风设计规定 86 工业企业照明设计规范 92 生产性粉尘作业危害程度分级 86 工业企业煤气安全规程 项目单位 提供的其它相关基础资料。 制原则 （ 1）项目设计、建设执行国家规定的相关法规、规范和标准。 （ 2）场址选择符合土地使用性质和煤气输送的需要。 （ 3）节约能源，降低企业生产成本，提高环境保护。 究范围 依据国家有关部门政策、规程、规范，对项目建设的理由、 建设规模、建设的内外部条件、专业技术方案、投资估算及经济效益等方 面进行分析研究，并提出有关建议与方案，供投资主体和审批部门作投资决策参考。 项目场址选在 司院内轻烧车间 。 容 （ 1）项目用地面积 2500平方米， 总建筑面积 1254平方米 。 （ 2）根据生产需要，煤气站设计规模为 2 台 段式热煤气发生炉及配套设施。 （ 3）新建煤场 1500 平方米。 通过对原有 传统地炉 改建，实现节约能源、降低 企业生产成本、提高环境保护的目标。 目提出的理由与过程 司隶属于 团。 团是中国最大的镁砂生产企业，也是全国最大的镁制品出口企业。多年来 团一边生产，同时又在一边大力度的吸收国内外的先进技术对传统的镁砂生产工艺和装备进行技术改造。使镁砂生产成本逐步降低，环境不断改变，取得了较满意的效果，但和国家的最近要求“环境友好型、资源节约型”要求还有差距。为此， 团从去年五月开始集中科技力量和资金，采取对集团落后设备、设施进行技术改造。 司原用单段式传统地 炉为轻烧窑提供煤气，单段式煤气发生炉的优点是建设投资少和建设周期短。但缺点是煤气携灰较多，从而造成资源浪费。另外产生的焦油质量较差，而且很容易和煤气携出的煤粉胶粘在一起，堵塞煤气管道。输送距离短，输送阻力加大，煤气输送距离受到限制。 司对原有单段式煤气发生炉实施技术改造，改建成两段式煤气发生炉。两段式煤气发生炉，由于增加了一个适当高度及结构的干馏段，使煤在干馏段内被徐徐加热，进行低温干馏，所产生的焦油不会发生裂解，焦油粘度低，流动性好。热煤气长距离输送时，不易堵塞管道。单段式燃烧的不全，增加 了企业的生产成本。 本项目改造前煤气发生炉使用大同煤，改造以后使用劣质煤即可达到热值使用标准。该项目的实施既有利于企业节约能源，降低成本，而且对保护环境也起到了良好作用。 （ 1）项目总投资 元。 其中： 建设投资估算为 元，建设期利息 元。 （ 2）资金筹措：银行贷款 750 万元，企业自筹 建筑用地面积 4000 平方米（ 2500+1500） 建筑占地面积 363 平方米 建筑面积 1254 平方米 建筑密度 容积率 化率 第二章 项目建设的必要性 我们国家是一个能源消耗大国，单位 源成本是发达国家的十几倍。人均能源占有量却十分有限。随着国民经济的快速发展，我国的能源结构正面临着严峻的挑战。原油供求矛盾已十分突出，价格脱缰上扬。影响了 耗能品的竞争力，寻求一种价格低廉，供应充足的新型环保替代能源是众多燃油企业的当务之急。 煤炭是我国的第一能源品种，储量相当丰富，每年都大量出口国外，价格与燃油比要稳定的多，国家发改委明文要求推广煤代油技术。煤炭直接利用存在着效率低、污染重、不易传输等缺点，应用领域受到了很大制约。煤转油和煤转气是开发煤炭用途的基本方向。煤转油处于研发中试阶段，尚不实用，煤转气是一种十分成熟的技术，已有几十年的使用历史，被广泛应用于化工、建材、冶金等行业。 煤气发生炉是一种把煤转换成燃气的热工设备，目前市场上存在着多种形式的发 生炉，但根据气化的过程原理可分为单段与双段两种结构形式。单段炉结构比较简单，投资也比较省。但其最大的缺点是用水直接冷却洗涤煤气，造成了严重的水体污染，同时自动化程度也比较低，越来越不适合现代化工业生产的要求，逐渐被节能环保、自动化程度高的两段炉所替代。 司现有的一段式固定煤气 发生炉。已属于限制类，将被淘汰。因此，公司决定在 司院内改建两段式煤气发生炉作为轻烧车间供应燃料。两段式煤气发生炉是我国八十年代发展起来的一种新型的煤气生产设备。该设备集焦化、气化于一身，所产煤气质量好、热值 高。特别适用于需高热值煤气的工业窑炉如陶瓷业的辊动窑、玻璃业的池窑以及其它加热炉等，也适合用作小型民用的城市煤气。另外，该设备具有热效率高，煤气成本低；煤气生产过程中因采用先进的工艺，无二 次污染，能达到国家环保要求。 第三章 需 求 分 析 本项目为技术改造项目。 司原有的单段式煤气发生炉改建为两段式煤气发生炉，无论从节约能源角度、降低企业生产成本和保护环境方面都将取得巨大的益处。 单段式煤气发生炉操作时，空层高、料层薄，加煤、插钎和煤料热爆产生大量煤粉，被煤气携出，从而 造成资源浪费。两段式煤气发生炉的炉内反应层次分明，块煤自上而下按煤的干燥、干馏、还原、氧化不同反应区段渐序升温，不仅炉内反应工况稳定，而且反应也较完全。而单段式煤气发生炉炉内反应层次不分明，在有限的煤层厚度内，煤的干燥、干馏、还原、氧化几乎在较短的时间内同时进行，炉况易产生波动，反应也不够完全。 原煤气发生炉使用燃料为大同煤，而改造后使用劣质煤即可达到同样效果。 单段式燃烧的不全，增加了企业的生产成本。而两段式煤气发生炉可提高热效率 10%，煤气热值高 150过 实践证明，煤炭费用大幅度减少（吨粉折算为 100 元），更换炉箅子由过去的 30天一换改为 100天以上一换。产品产量、质量得到提升。整个生产车间劳动人数有原来的 100 人降到 90 人。 项目改造前使用大同煤，价格 1200 元 /吨 ；改造后使 用劣质煤，价格 500元 /吨 。效果相同，但大大降低了生产成本。 两者之间都会产生污染物，单段煤气发生炉产生的焦油和煤粉尘混合后，这些产生的污染物对于环境很不好，而且不利于解决。而两段式煤气发生炉采用顶部煤气和底部煤气分别处理煤气，顶部煤气含有 80%以上的煤炭挥发份焦油和相 关的杂质，底部煤气含有 90%以上的灰尘，所有处理起来可以分开解决，这样就避免了单段炉从根源上就无法解决的难题。然后再利用现在的化学工艺，分别对焦油和粉尘进行处理，这样就可以很轻松的解决环保问题。 处理后的酚水含 到酚水锅炉，产蒸汽后送回二段炉做气化剂，达到循环利用；脱水的焦油经过处理变成燃料油供油窑燃烧使用。污水零排放，完全符合环保要求。单段炉的出口煤气温度较 高，通常在净化过程中煤气直接用水来洗涤，降温，产生的含酚污水量比较大，处理困难；两段炉的净化采用间接冷却，水和煤气不直接接处，避免了对水 的污染。 资料显示，很多地方已经开始禁用单段式煤气发生炉，原因是单段式煤气产生炉污染大，危险性也大。单段煤气发生炉生产冷净煤气的 工艺技术已呈现逐步淘汰趋势，将由较为先进的两段式煤气发生炉替代。 第四章 生产规模与产品方案 根 据轻烧粉车间需求确定生产规模， 司 改建 台，项目建成后先投产一台，另 1 台按车间需求投入使用。 2产品方案 煤气。 第五章 场 址 选 择 区与地理位置 本项目场址选在 内轻烧车间 。位置在 。 址土地权属及占地面积 项目土地使用权为 司 ，项目 用地面积 2500 平方米。 地来源 企业自有，无需征地。 址地形、地貌 建设场地地势平坦，其场地建设用地可以满足本项目建设需要。因此，为该项目的实施创造了有利的条件。 候条件 全境气候温和，年平均气温 10 4，降雨量 721 3 毫米，处于暖温带季风气候区。四季分明、雨量充沛，是发展工农业生产极为有利的自然条件。 处在南温带亚湿 润区内，属大性季风气候。雨热同季，四季分明。年平均气温 一月平均气温 11，最低气温 七月平均气温 最高气温 年平均降水量 米，多集中在七、八、九月份，无霜期 165 天左右。 镇规划 该地位置远离居住村民区，符合地方政府统筹规划，合理布局的方针。 境保护要求 境保护设计必须按国家规定的设计程序进行，执行环境影响 报告书（表）的编审制度，执行防治污染及其他公害的设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产的 三同时 制度。 设项目的选址，必须全面考虑建设地区的自然环境和社会环境，对选址或选线地区的地理、地形、地质、水文、气象、名胜古迹、城乡规划、土地利用、工农业布局、自然保护区现状及其发展规划等因素进行调查研究，并在收集建设地区的大气、水体、土壤等基本环境要素背景资料的基础上进行综合分析论证， 制定最佳的规划设计方案。 建项目的行政管理和生活设施，应布置在靠近生活居住区的一侧，并作为建设项目的非扩建端。 建项目应有绿化设计，其绿化覆盖率可根据建设项目的种类不同而异。 境保护工程设计应因地制宜地 采用行之有效的治理和综合利用技术。 用设施社会依托条件 本项目给水由市政供水管网供给。厂区污水经处理后排入市政排水管网。供热由厂区供热管网供给。供电由厂区变电所供给。可以满足本项目需要。 施工条件。 会环境条件 有世界镁都、滑石之乡的美誉。 2011 年地区生产总值 795 亿元，位列 2011 年全国百强县（市）第 17 位，为东北第一强县。 是东北地区城市工业发展最早，厂点最多的城市之一。为适应市场经济发展的需要、同国际市场接轨，进一步优化企业结构、进一步增加投入上项目、进一步加 强企业内部管理。创新意识，质量意识，名牌意识不断提高，数十家企业的产品获 际质量认证。工业经济的运行质量与效益显著提高，菱镁、滑石、建材等一大批名牌产品在国内外市场独立鳌头。 随着改革的不断深入， 定资产投资逐年增加，一些新的经济增长点为推动全市经济增长，不断注入新的活力，促进了全市交通、通讯、金融、保险等社会各项事业的蓬勃发展。在全国百强县综合实力评比中，名列 57 位、财神县第 34位，在东北素有“第一县”之称。 如今， 民在中共 委、 人民 政府的领导下，坚定的贯彻党中央深化改革、对外开放、发展社会主义市场经济等一系列方针政策，提出了“要面向 21 世纪，跟踪国际水平，坚持走全开放、深开发、高科技、大市场”的发展道路和追赶东南沿海先进地区为发展目标。 民有信心在世纪之交将一个人心齐、民心顺、社会稳、事业兴的新 入 21 世纪的伟大实践中，再展英才，再立新功。使 正成为闪耀在辽东半岛上的一颗璀璨明珠。 第六章 工 程 方 案 团 司传统地炉改成两段式热煤气炉直接燃煤气 改 建工程为煤气站 建设。建设 内容包括： 煤气炉间、风机室、出渣间、控制室、焦油酚水池 （ 室外 ） 等。工程总建筑面积 1254 气发生站 主要建筑为 ： 煤气炉间 、 风机室、出渣间、控制室。 煤气炉间：（长 宽） 22m 12m， 2644（层），建筑面积共1056 风机室、出渣间、控制室： 22m 宽）， 992（层），建筑面积共 198 建筑内设有 4m 煤气发生炉二座，炉的间距为 11m。一层设有风机室，电气控制室在二层。 建筑为钢框架结构，煤气炉间为四层建筑。风机室、控制室部分分为二层 ，控制室在二层，设有电气柜、控制台。 2. 2 焦油酚水池 （室外） 构筑物焦油酚水池， 7m 宽 深），池顶标高 底 水池为防水钢筋砼捣制。 池内 分四个格，分 别盛有焦油、酚水。酚水 池装有除尘器、电捕焦、汇集器、油封槽等。 体、屋面 生产厂房墙体为彩压复合板，并做防火涂料处理，控制室做石膏板装修。 屋面为彩压复合板，控制室做石膏板吊顶。 面 生产厂房采用水泥地面，水泥砂浆面层，控制室设有防静电地板。 房设有钢大门， 控制室设有防火门。窗为塑钢窗。 外设有疏散和使用的钢梯，休息平台为钢筋砼板。 面：屋面 为 100 厚彩压复合板 ， 厚度 满足节能要求。 墙面：外墙面 为 100 厚 彩压复合板， 满足节能要求。 窗：外窗为中空玻璃塑钢窗，抗风、防水，气密性好，满足节能要求。 筑结构形式 煤气发生站为钢框架结构，柱下为独立式钢筋砼基础。墙设有钢墙梁、屋面设有型钢檀条、钢梁。 煤气发生炉为钢筋砼基础，风机为钢筋砼基础。 地下焦油酚水池为防水钢筋砼结构。 构安全等级 为 二级 ； 基基础等级 为 乙级； 震烈度： 建筑物 地震烈度按 7 度设防。 筑为三类建筑，耐火等级为二级。 筑使用年限： 50 年。 震分组为第一组，基本地震加速度值为 、梁、板采用砼强度值 材 钢筋采用： 35 钢材采用： ）筑物一览表 类别 序号 名称 建筑面积 数 层高 m 建筑高度 m 结构形式 备注 生 产 设 施 1 煤气站 二台煤 气发生炉（ 4m） 1254 4 一层：层：层：层：7m 钢框架结构 2 焦油酚水池 336 地下池高 水钢筋砼 其 他 设 施 3 道路 240 沥青砼路面 4 绿化 300 乔、灌木、草坪 5 煤场 1500 砼地面 200厚 6第七章工艺与设备方案 建设项目环境保护管理条 例 中华人民共和国大气污染防治法 2004 年 4 月 工业生产窑炉大气污染物排放标准 1996 发生炉煤气站设计规范 94 工业企业煤气安全规程 86 煤气发生炉（又称气化炉），是由炉体、加料装置和排灰装置三大部分构成。此次工艺方案为两段式热煤气直燃炉，为 2 台 4m 两段式煤气发生炉工程。工程设计方案包括 ： 上煤、煤气发生炉、净化、焦油、轻油、循环水系统，软化水 输配系统、煤气加压、炉底鼓风、站内管路、低压配电、自控仪表及相 关 的 配套 设施。 段式煤气发生炉生产基本原理 两段式煤气发生炉中的煤的气化分为干镏和气化两个过程，入炉煤块在干镏段慢慢下降，与气化段上升的热煤气进行直接和间接地逆流交换，经过干燥、预热、干镏三个阶段，使煤块中的挥发物、水分等物 质 随温度升高而逐步析出，产生干镏煤气并形成半焦，半焦进入气化段进行完全气化。气化段产生的热煤气，其中的 60% 70%从下部出口引出，称为下煤气。另外， 30% 40%经干镏煤气混合，从上部出口引出，称为上煤气。 馏过程 煤在干馏段发生的物理化学变化主要包括下面几个方面： 1）干燥阶段（ ：煤中表面水、吸附水蒸发。 2）预热阶段（ 150： 150 ，煤中放出少量结晶水、二氧化碳和碳氢化合物。 200 ，煤中化合物开始分解，二氧化碳增多，并放出少量焦油。 3）干馏阶段（ 300 300，煤开始软化，并分解出不饱和：烃、甲烷、氢气等可燃气体、焦油气体； 400，大量分解出焦油气； 500本不产生焦油而形成半焦。 焦气化过程 煤在气化段与气化剂（空气、水蒸汽）发生氧化还原反应，生成一氧化碳、 氢气等可燃性气体和二氧化碳，主要反应过程可用下面几组方程式表示： 一次反应： C+C+2+Q C+1/2C+2 C+2 二次反应： 2 22 22O 22 3C+2 2C+2Q 根据以上反应产物，煤碳气化过程可用下式表示： 煤 C+O+2+ 高温、加压、气化剂 实际制得的混合煤气除有一氧化碳、氢气、二氧化碳和氮气外，还含有干馏产生的一定 量的高热值甲烷及一些其他的碳氢化合物，以及一定量的硫化氢、氨气及水蒸汽等。因而发生炉煤气为多种气体混合物，其热值在 1250 1400煤质而异）。且受温度、鼓风 压力、操作工艺条件、炉型结构 及气化剂组成的变化而变化。 煤场预处理铲车上煤斗 空气鼓风机两段式煤气发生炉 中 压、低 压蒸汽汇集汽包 蒸汽 上段旋风除油器 下段旋风除尘器（带盘阀） 焦油池 电捕焦油器 煤气总管 加热炉 气系统 两段煤气发生炉通过加煤系统旋转下煤阀交替打开使烟煤从煤仓进入炉内，空气和自产蒸汽在炉底进风管混合作为气化剂进入炉内与煤气发生复杂的氧化还原反应，生成两段发生炉煤气分别从顶部和底部煤气管引出。 顶部煤气首先进入 级电捕焦除去焦油；底部煤气温度较高，首先进入旋风除尘器和强制风冷却器，除去煤气中大颗粒粉尘；经过 级电捕焦除去焦油的顶部煤气和经过旋风除尘器、风冷器的底部煤气分别进入间冷器上部，在间冷器混合后进入 级电捕焦进 一步除焦后，形成干净的低压煤气送到加压机前。 加压机将低压煤气加压后形成高压煤气供炉窑使用。 环水系统 煤气循环水系统分别有冷却水池和间冷器自身水箱组成。冷却水池的水通过循环泵顶入间冷器，起间冷作用。 汽和软化水系统蒸汽由发 生炉水夹套产生， 水夹套在发生炉下半部，主要起冷却炉膛的作用， 水夹套受热产生蒸汽，汽、水混合物进入汽包， 汽包内的软化水进入水夹套，水夹套和汽包形成水、汽自然循环系统。 进入汽包的蒸汽一部分经过减压后进入炉底，与空气混合为气化剂，入炉蒸汽量采用自动调节；另一部 分放空或作为煤气炉操作汽封及吹扫用。 水夹套使用符合锅炉水质标准的软化水，由软化水泵提供，根据炉夹套设定水位，采用自动补水，软化水由专用制水装备提供。 油和酚水处理系统 在电捕焦内，由电晕极和沉淀极构成高压直流电场的两极，煤气在电场作用下，其中焦油和粉尘被电离后，吸附在沉淀级上，并顺着沉淀级往下流入焦油管道，并经管道流入焦油池待处理。 酚水、焦油脱水后可以作为化工原料加以利用。 在间冷器内，煤气与循环水间接热交换，煤气冷却后产生的冷凝水中含有大量的酚类物质，叫酚水。酚水可在间冷器储水箱内， 通过酚水泵输送到沸热锅炉蒸发形成蒸气送至轻烧窑。未来将酚水送入团大煤气站，进行脱酚，酚水 。 荷自动调节 工艺风机为离心鼓风机，采用变频调速，通过改变频率来调整风量或压力；将低压煤气总管压力信号及其设定值输入风机变频器， 当低压煤气总管压力偏离设定值时，变频器自动调整风机频率。 加压机为离心鼓风机，采用变频调速，通过改变频率来调整风量或压力；将高压煤气总管压力信号及其设定值输入加压风机变频器，当高压煤气总管压力偏离设定值时，变频器自动调整风机频率。 这样，加压机电机 频率随着高压煤气总管压力的变化而不断调 整，低压煤气总管压力随着加压机频率的调整而改变，工艺风机又随着低压煤气总管压力的改变而不断调整，最终保证高压煤气压力稳定，实 现 负荷自动调节。 气发生炉主要气化指标 气化强度 200 / h 干煤气化率 煤气低发热值 6060渣含碳率 10蒸气耗率 /煤 空气耗率 煤 年用煤量 73000 吨 /年 气发生炉用煤质量指标 项 目 技 术 指 标 粒度（ 20 40,25 50,30 60大粒度与最小粒度之比 2 块煤限下率（ %） 10 含矸率（ %） 2 干基挥发分 %） 20 干基灰分 %） 18 干基全硫分 %） 1 灰熔融性软化温度 ） 1250 热稳定性 （ %） 60 抗碎强度（ 25 %） 60 罗加指数 20 胶质层厚度 12自由膨胀 序数 2 渣的处理 两段式煤气发生炉每年用煤 73000 吨，渣率为 5%。年出渣量为3650 吨，煤气发生炉为湿式出渣，对空气不会造成污染。灰渣由炉下出来后，妥善堆放，定期外运，销售用作铺路或制造粉煤灰砖。 成两段式煤气炉的优点 1）轻烧粉的产量提高了，日产达到 28 吨 /日（过去日产 24日），增产 20%。 2）质量上去了，酌减值 1%。 3）煤省下来了，（吨粉折算为 100 元）。改造前需要好块煤 1200元 /吨，现可用一般烟煤 500 元 /吨 。 4）环境友好（烟囱无烟尘排放， 环境不污染，操作环境改善） 。 5）燃烧温度由过去的直接燃煤时的 1410降低到现在燃烧煤气的 1340即可 。 6）更换炉箅子由过去的 30 天一换改为 100 天以上一换 。 7）集中酚水和焦油的处理。处理后的酚水含 到酚水锅炉，产蒸汽后送回二段炉做气化剂，达到循环利用；脱水的焦油经过处理变成燃料油供油窑燃烧使用。 艺流程简述 两段式煤气发生炉制气属于空气鼓风连续制气方式：炉体水夹套和酚水蒸发换热器自产的低压蒸汽和鼓风空气混合组成的饱和气作为气化剂（饱和温度一般控制在 55 65之间）。从煤气炉 底部风管 经过炉栅进入气化炉内，在气化段内与逆向加入的原料煤所形成的热半焦发生气化反应生成热煤气。其中有近 75%的热煤气经过中心钢管及环型炉墙内的通道导出，形成底煤气；其余约 25%左右的热煤气直接对干馏段中的烟煤加热、干燥、干馏，与干馏煤气混合形成顶煤气。 （ 1） 顶煤气的产生 入炉的无烟煤被气化段产生的热煤气加热首先失去内外水分（ 90 150），继而逐渐被干馏（ 150 550）脱出挥发分，挥发分成份为焦油、烷烃类气体、酚及 合物，其中，焦油、轻焦油随顶煤气进入后续净化被脱除，而烷 烃类及 O 类做为干馏煤气和气化段产生的部分发生炉煤气混合成为顶煤气。 （ 2） 顶煤气净化冷却处理过程 顶煤气净化处理过程为先进级电捕焦，其工作温度为 90150之间，脱除重质焦油（焦油一般热值可达 8200 大卡 /上），其产量因煤种不同而不定，一般为入炉原煤总量的 2 是优质化工原料或燃料。经初步脱焦油后的顶煤气接着进入间冷器，在间冷器内煤气被冷却至 35 45左右，产生含有轻油的酚水混合物。其中，轻油因比重轻于酚水而可被分层分离开。被间接冷却后的顶煤气再进入级电捕焦，煤气中的轻 焦油雾滴及灰尘被极化，汇集到极管管壁，自流至轻油罐，轻焦油的组份相当于重柴油。 （ 3） 底煤气的产生 原料煤在干馏段被底部煤气干馏后，形成热半焦进入气化段。热 半焦的挥发份一般为 3 5%。热半焦因脱去煤中的活性组份，气化活性比烟煤有所降低，其气化强度一般可达 270 350 段式煤气炉气化火层的温度一般为 1000 1300之间。热半焦与蒸汽或空气混合气发生以下反应： C+08840 千焦 /千摩尔 C+1/2O+123217 千焦 /千摩尔 =2焦 /千 摩尔 C+ 焦 /千摩尔 C+ 22焦 /千摩尔 底部煤气为完全气化煤气，几乎不含焦油。但含少量灰尘，其热值一般为 1200 1300 大卡 /据气化原理，炉温高火层厚，煤气热值也提高，反之亦然。 （ 4） 底煤气的净化处理过程 底煤气净化处理采用先被离心除尘，除尘后的温度大约在 450550；继而进入酚水蒸发换热器被回收煤气显热，煤气温度降至180 230左右；再进入风冷器被冷却，温度降至 80 150；进入间冷器，被循环冷却水间 接冷却至 35 45。与顶部煤气混合进入二级电捕轻油器，再一次脱油、除尘到低压总管的热煤气经加压机加压脱硫净化后，通过煤气管道输送至轻烧窑炉供使用。 要工艺特点 （ 1）采用两段式煤气发生炉生产煤气，气化效率高、热效率高、生产运行成本低、自动化程度高、劳动强度低、操作环境良好。煤气 杂质含量少、发热值高而且产气量稳定。 （ 2）下段煤气出口设旋风除尘器和余热换热器，使下段煤气先经除尘后再进余热换热器，煤气温度降到 230 度左右，使煤气显热得到了充分回收利用，同时又副产蒸汽，蒸汽可作为电捕焦油器绝缘子箱保温及 焦油管道伴热用。 （ 3）采用风冷间冷工艺，对煤气进行降温处理，避免了煤气与水直接接触产生的大量洗涤污水。 要节能措施 （ 1）充分利用下段煤气余热，设置余热换热器陈胜蒸汽，既回收了能量，又节省冷却水。 （ 2）采用了新型密封锁气性好的自动加煤装置，减少了煤气的泄漏量。 （ 3）对耗电量大的空气鼓风机、煤气加压机，增设了变频调节器，降低电量消耗。 （ 4）采用高效保温材料，减少热量损失，提高热利用率。 （ 5）电气设计选用了节能型变压器，电机采用 Y 型系列。 段式煤气发生炉 段煤气发生炉主要技术特性及基本参数（每台） 序号 名称 单位 参数 备注 1 炉膛内径 000 2 炉膛断面积 3 水套受热面积 4 适用煤种 不粘结或弱粘结性烟煤、无烟煤或焦碳 5 燃料粒度 20 40； 25 50； 30 60 6 耗煤量 Kg/h 2780 3550 7 气化剂 空气 +水蒸气 8 空气消耗量 m3/ 9 蒸气消耗量 kg/ 10 煤气产量 KJ/h 990011 混合 060煤气热值 上段 110段 2252 煤气出口压力 上段 下段 13 煤气出口温度 上段 80下段 45014 最大炉底鼓风压力 15 饱合空气温度 5016 探火孔气封压力 17 水套蒸汽产量 Kg/h 770 18 水套蒸汽压力 段煤气发生炉 具有以下特点： （ 1）加煤机为液压双滚筒双路加煤装置，滚筒与壳体之间采用干油泵注入黄油密封，密封效果好，从而避免了由煤气泄漏而导致的不安全及浪费现象。双路交替加煤，使加煤装置更加可靠，避免了因一路加煤装置发生故障，而导致停炉、停产等现象出现。 （ 2）煤气炉采用耐热不锈钢中心管导流下段煤气，结构简单，耐温高，不挂渣，使用寿命长，维修更换方便。 （ 3）煤气炉体水套采用全水套结构，自产饱和蒸气，可完全满 足煤气炉自身的用气要求，不需外来蒸汽，使生 产成本降低。 （ 4）煤气炉采用湿式锥形灰盘，液压两侧出灰装置。偏心炉篦 排灰具有很强的破渣作用，避免了因破渣出灰不好而引起的煤气炉的不正常现象。 （ 5）煤气炉炉篦采用耐热、耐磨材料制造，且进风口切向布置，改进后的炉篦使炉内布风更加均匀合理，产量提高，操作运行更加稳定。 （ 6）使用液压驱动灰盘，使灰盘的传动更加平稳、可靠。 级电捕焦油器 本设计 2 台煤气炉对应有 1 台 捕焦油器，主要功能是除去上段煤气中的重质焦油。其主要技术指标见下表。 电捕焦油器技术指标 序号 名 称 单 位 指 标 备注 1 设备外壳直径 3000 2 设备总高度 0500 3 处理煤气量 h 8000 15000 4 净化效率 95 5 煤气工作温度 80 120 6 沉淀及数量 根 91 7 有效截面积 8 工作电压 5 55 风除尘器 本设计单台煤气炉对应配旋风除尘器 1 台，其主要功能是对下段煤气进行除尘。其主要技术指标如下表： 旋风除尘器主要技术指标 序号 名 称 单 位 指 标 备注 1 设备外壳直径 1750 2 设备总高度 500 3 处理煤气量 h 3600 5000 4 除尘效率 60 70 5 煤气工作温度 450 550 水蒸发式换热器 本设计配酚水蒸发式换热器 1 台，其工作原理： 500左右的煤气进入酚水蒸发式换热器，煤气湿热与酚水蒸发式换热器管内的水进行热交换，使煤气温度降到 230 度。换热器可产生 酚蒸汽，由上部引出管引到汽包当中，然后和由炉体产生的蒸汽混合作为气化剂，进行返回燃烧，产生多余的蒸汽重新返回到酚水池， 达到酚水零排放。 酚水蒸发式换热器主要技术指标 序号 名 称 单 位 指 标 备注 1 设备外壳直径 1400 2 设备总高度 000 3 处理煤气量 h 5000 8300 4 煤气进口温度 450 550 5 煤气出口温度 200 230 接冷却器 本设计 2 台煤气炉对应配间接冷却器 1 台，主要功能是对经电捕焦油器净化后的上段煤气和经旋风除尘器、余热换热器、风冷器处理 过的下段煤气进一步冷却降温。由于煤气通过管程冷却水通过壳程属间接冷却， 避免了水与煤气直接接触，不产生污水，利于环境保护。其主要技术指标见下表。 间接冷却器主要技术指标 序号 名 称 单 位 指 标 备注 1 设备外壳直径 2800 2 设备总高度 600 3 处理煤气量 h 8000 22000 4 煤气流速 m/s 3 4 5 煤气 温度 上段进口 105 下段进口 120 混合出口 45 6 冷却水温度 进口 30 35 出口 40 45 7 冷却水用量 T/h 150 8 管间水压力 级电捕焦油器 本设计 2 台煤气炉对应配 1 台 电捕焦油器，其主要功能是对混合后的上下段煤气进行二次除尘及轻油，其主要技术指标如下： 196 型电捕焦油器技术指标 序号 名 称 单位 指 标 备注 1 设备外壳直径 4500 2 设备总高度 0500 3 处理煤气量 h 20000 26000 4 除油效率 % 95 5 煤气工作温度 40 50 6 沉淀极数量 根 196 7 有效截面积 8 工作电压 5 55 气鼓风机与煤气增压系统 根据煤气产量，鼓风机的选型为 9压 11668量 17670h， 2 台，所配电机型号 率 1101 开1 备。 根据煤气产量，加压风机选型为 ，风量 Q27700h，全压 P 162302 台，所配电机型号：率 1321 开 1 备。 煤气站装机容量一览表 序号 名 称 数 量 装机容量 常开最大功率 备注 1 软化水泵 台 5 1 开 1 备 2 循环水泵 37 台 111 74 1 开 1 备 3 洗涤水泵 15 台 45 30 1 开 1 备 4 鼓风机 110 台 330 220 1 开 1 备 5 加压风机 132 台 396 264 1 开 1 备 6 捕焦油器 2 台 7 捕焦油器 2 台 45 27 8 液压传动 112 2 套 88 44 9 干油泵 台 10 仪表电源 1 项 4 4 合计 段式煤气炉站内制造部分设备表（单台） 序号 名称 规格 数量 重量 t 备注 一、煤箱部分 煤仓 3600 3600 1 缓冲煤箱 1 下煤箱与连接体 1 低段气流调节器 11 锥形调节器调整阀 4 溜煤槽等 1 小计 二、炉体炉栅 上段煤气炉主体 1 下段煤气炉主体 1 炉顶盖 1 炉栅 1 炉腿 小计 三、灰盘液压 大小灰刀 6 定位轧道 1 灰盘 1 轧道支撑座 1 三通升气管 1 液压传动焊接件 2 小计 四、一次风管 一次风管 450 3 26 米 自然通风阀 273 1 一次风阀 法兰 空气逆止阀 风机接头、底座 小计 五、汽水管路部分 10 吨水箱 常压汽包 1000 1 封头 1000 2 汽水管路 1