入炉蒸汽流量调节技术.pptx

1、河北科隆机电科技有限公司入炉蒸汽流量调节技术,造气的本质是碳与水蒸气反应产生：氢 合成需要的是：氢和氮 氮好获得-增加回收量即可。,间歇式煤气发生炉制气过程,1、吹风：提高炉温，煤气炉蓄热； 2、回收：半水煤气配氮； 3、上吹、上吹加氮-制造煤气、稳定炉温、补充氮气； 4、下吹、下吹加氮：制造煤气、稳定炉温、补充氮气； 5、二次上吹：安全、制气； 6、吹净：回收炉顶煤气；,化学反应,1、C+O2=CO2+Q 吹净、吹风、回收 2、2C+O2=2CO+Q 阶段，炉温升高 C+2H2O=CO2+2H2Q 制气主反应 C+H2O=CO+H2Q 制气主反应 C+CO2=2COQ 制气主反应 CO+H2

2、O=CO2+H2+Q 制气副反应 C+2H2=CH4+Q 制气副反应,升温蓄热阶段,吹净、吹风、回收阶段-升温蓄热阶段 吹入足量空气（氧气）与炉内碳元素反应，生成一氧化碳、二氧化碳，放出大量热量，使气化层温度升高，蓄热。,制气降温阶段-上吹制气,上吹阶段：吹风过后炉温最高，通入上吹蒸汽，蒸汽进入气化层在高温下进行分解，此时炉温最高，蒸汽分解率也最高，应当通入较大的蒸汽量，提高产气量。随着上吹进行，气化层温度逐步下降。上吹占循环时间22-25%左右。,制气降温阶段-下吹制气,为防止气化层上移过多，上吹进行一定时间后，通入下吹蒸汽进行下吹，下吹占循环时间46-50%左右，气化层温度进一步下降。在下

3、吹的后半段，炉温已经很低，蒸汽分解率大大降低，吹入的蒸汽量越大，炉温下降越快，炉温波动大。浪费了蒸汽，气质成分也差。,安全与回收炉顶煤气,下吹结束后，为了安全进行二次上吹，把炉底的煤气吹到炉的上部。二上吹占循环时间6-8%左右。 吹净阶段是用空气将炉顶的煤气吹入气柜，并回收一定的氮气。吹净占循环时间4%左右。吹净结束开始下一个循环。,影响造气炉稳定运行的主要因素,气化层的温度和厚度是造气炉稳定运行，产气量大，气体成分合格的决定因素。气化温度要控制在较小的范围内波动，若温度过高，易使气化层温度超过煤灰熔点。此时灰渣易结块，并粘结煤粒，增加炉内阻力。影响高温燃煤在气化层中的均匀分布，会在短时间内形

4、成气沟、气化层倾斜或烧穿的气化异常现象，使炉况恶化,影响造气炉稳定运行的主要因素,气化层温度控制的较低时，则气化化学反应速度减慢，气化强度降低，产气量降低。蒸汽分解率低，灰渣中残碳量增加，煤气质量变差。 目前主要靠控制吹风总量和入炉蒸汽总量使造气炉达到吸热和放热平衡，控制炉温，调节炉况。进风量越多，气化层温度越高，造气炉蓄热越多。通入蒸汽进行分解时，其分解率越高。随着制气时间增长，进入或通过炉内蒸汽越多，带走大量热量，气化层温度急剧下降，蒸汽分解率随之降低，产气率大大降低。此时大量经过气化层而末能分解的蒸汽带走大量热量，使热量损耗较大，降低了热利用率。,入炉蒸汽自调的必要性,在吹净和吹风阶段，

5、炉内蓄热升温。其余时间均需通入蒸汽制气，需通入蒸汽的时间较长。一般情况下，进入的蒸汽都比实际反应所需要的蒸汽量有较多的过量蒸汽。随着蒸汽通入时间的增长，带走炉内的热量逐多，炉温迅速下降，蒸汽分解率急剧降低。末分解的蒸汽带走大量热量，造成蒸汽或热利用率不高，浪费大量能源。,入炉蒸汽自调的必要性,为解决蒸汽入炉后期分解率急剧降低的事实，所以采用入炉蒸汽流量自调的方法，使之在上吹刚开始时通入足量蒸汽，此时蒸汽分解率最高，发气量最大，随上吹时间进行，炉温降低，适当减小入炉蒸汽流量，稳定炉温，保持高的蒸汽分解率。特别是下吹阶段，由于下吹时间长，随着时间推移，下吹的后半段炉温已经很低，蒸汽分解率大大下降，

6、按下吹开始时的蒸汽量吹入炉内，蒸汽带走大量热量只能使炉温加速降低。,入炉蒸汽自调的必要性,通过自动调节逐渐减少入炉蒸汽量，使炉内温度波动减小，蒸汽分解率保持在较高的水平。这样可以稳定炉况，提高产气量和提高气体质量；使气体成分中CO明显增加，CO2显著减少，提高产量和显著降低煤耗，降低生产成本。,入炉蒸汽自调的必要性,在间歇式造气炉生产过程中，实现入炉蒸汽流量自动调整能够节能的理论已经得到实践的验证。使入炉蒸汽流量随气化层温度降低而减小，这样，既达到节能、提高蒸汽分解率，又使气体成份改善，还使气化层温度减少波动，进而有利于最佳产气。,入炉蒸汽自调的必要性,但由于造气车间环境恶劣，以前使用气动调节

7、阀或电动调节阀，都有动作慢，阀门打开速度慢的缺点，不能满足工艺需求；气动和电动调节阀在该生产环境中还存在不耐用，维护工作量大的缺点。所以此技术就被各厂家渐渐放弃使用，此项技术未能得到推广应用。,入炉蒸汽自动调节方案,方案1：在入炉蒸汽总管上串联一蒸汽油压递减调节阀，上吹、下吹阶段可根据炉况设定蒸汽开始递减的时间T1，T1时间到，蒸汽递减调节阀开始动作，从全开逐步关闭，最多可关闭1/2, 通过减小蒸汽流通面积使蒸汽给定量减小，达到节约蒸汽、减缓炉温下降速度，提高蒸汽分解率的目的。,安装在蒸汽总阀-方案1,下吹手轮 下吹阀 总蒸手轮 总蒸 蒸汽调节阀 上吹手轮 上吹阀,制气时间阀门开度,K % 上

8、吹阶段 下吹阶段 二上阶段 T0 T1 T2 T3 T4 T5 T,安装在蒸汽总阀-方案2,下吹手轮 下吹 下吹蒸汽调节阀 总蒸手轮 总蒸 上吹手轮 上吹,安装在蒸汽总阀-方案3,下吹手轮 下吹 下吹蒸汽调节阀 总蒸手轮 总蒸 上吹蒸汽调节阀 上吹手轮 上吹,上下行制气蒸汽分配对造气制气强度煤气质量影响的探讨,石家庄双联化工有限责任公司 冯士忠 2012年2月16日-19日，在宜化集团景化公司、山东东平化肥厂等进行学习，尤其在上下行制气蒸汽分配及上下行煤气温度方面，感受颇深，现加以总结，希望对各位有所借鉴、帮助，不足之处，欢迎指正！,景化公司造气工段主要操作工艺参数,每个循环150s， 其中二

9、上吹5s， 吹净7s， 吹风27点， 上吹48s，下吹62s。 炉上温度370-380，炉下温度190-220，入炉风压22.5KPa,对我公司上下行制气蒸汽用量分配的思考和对比,我们知道，上下行阀门开度相差较大（见图片），几乎相差3倍，这对我们启发很大，上行制气的蒸汽用量要远远大于下行蒸汽的用量！也就是说，在床层温度最高（上行制气）时，尽量加大蒸汽用量，下行制气在保持火层高度的情况下，尽量减少蒸汽用量。,上行制气产气量大、气质好，也就是床层在最高温度下进行的反应，正是这一理论的具体表现。所以这个过程一定要用足用好，亦即上吹蒸汽要尽可能的大。至于下吹蒸汽不能用量过大，一是温度低反应效率低；二是

10、蒸汽在不反应的情况下，纯粹成了降温过程，反而使得靠吹风时间延长来补充损失的热量！,景县和东平两单位的上下吹蒸汽的分配正是这一理论的具体实现！和我公司运用的蒸汽自调工艺相比，有异曲同工之妙，但是其运用的更大胆，更有效！ 上下行阀门开度相差较大（见图片），几乎相差3倍，这对我们启发很大，上行制气的蒸汽用量要远远大于下行蒸汽的用量！也就是说，（在煤的灰熔点允许的情况下）床层温度最高（上行制气）时，最大限度的加大上行蒸汽用量！这样，既保证了上行制气的强度和质量，又避免了床层的结疤；同时，尽量下行制气减少蒸汽用量，以减少床层温度的过度降低，造成吹风量的增加、煤耗的增加、以及蒸汽的浪费！,由制气原理，制气过程为吸热反应。同时，反应动力学理论认为，温度越高，反应速度越快，反应效率越高。对于制气过程，蒸汽的分解率就越高，半水煤气的成分也就越好。只要在煤的灰熔点允许的范围内，尽可能提供床层温度，就是这个道理！不要怕煤气带出热量增多，牺牲这部分热量对于提高制气效率来讲