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发生炉煤气作为燃料的原理

2019-11-06

发生炉煤气是人造气体燃料的一个重要组成部分,其原理是在高温下气化剂与煤发生化学反应,可使煤转化为可燃气体,这一过程称为煤的气化。

发生炉煤气燃烧器

目前常用的气化剂有空气、水蒸气、空气和水蒸气三种。由此而产生的煤气称为空气发生炉煤气、水煤气以及混合发生炉煤气。空气发生炉煤气的主要可燃成分为CO和H2,但由于其中含有较多的不可燃气体,因此CO和H2的含量就相对较少,故其发热量不高,属于低热值煤气。

工业炉燃料

在水煤气中因CO和H2的含量相对较高,与炼焦炉煤气同属高热值煤气。它一般不作为锅炉燃料用,而是作为发生炉煤气燃烧器的高级燃料和化工原料。在冶金工业和其他工业中最常用的工业炉燃料却是空气/水蒸气混合发生炉煤气(有时就简称发生炉煤气),它的发热量介于上述两者之间。这是因为当用空气作气化剂制取煤气时,反应温度高,易使灰渣熔化,阻塞气流,影响气化过程的正常进行。另外空气发生炉煤气发热量太低,不能满足高温工业炉的要求,故未被广泛应用。水煤气发热量虽高,但因制取工艺和设备比较复杂,故作为工业炉燃料亦未得推广。

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所以,最常用的办法是就在空气中加入适量的水蒸气,在高温条件下由于水蒸气分解以及与碳进行还原反应,需要吸收大量热量,这就避免了反应区温度过高,同时又增加了煤气中的可燃组分氢,因此在工业上获得了普遍采用。空气/水蒸气混合发生炉煤气的组成与发热量和所采用煤种与使用的化学工艺有关。作为原料的煤种主要是烟煤,有时亦采用褐煤及无烟煤。

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