影响煤气发生炉灰渣含碳量的因素

影响煤气发生炉灰渣含碳量的因素
灰渣含碳量的高低应决定于反应温度。反应温度高，氧化层的煤燃烧得较完全，灰渣含碳量就低；反之亦然。而在灰熔点之上，熔融的煤浆将燃料包住，使之得不到充分反应；熔化的煤冷却后会凝固，难以排走，不利于运行和保护设备，因此是尽量避免的。此外，反应时间和料层的稳定也很重要，设想炉体内同一水平面有灰层、氧化层、还原层、干馏层，该水平面排出的灰含碳量一定高。而如果同一料层维持为氧化层状态的时间越长，则燃烧反应就越完全，灰渣含碳量就越低。增加反应时间、维持氧化层高温及炉内料层稳定，是降低灰渣含碳量的关键。
  在发生炉的控制指标中，目前可显示及控制的有空气流量、炉底压力、炉出压力、炉出温度和饱和温度，炉内各层次的高度可通过探火测钎来得知。这些指标中，空气流量、保和温度、灰层高度与反应温度及料层稳定有较大关系，能影响到灰渣含碳量。而其他指标一般用来控制发生炉的稳定、安全运行。空气流量控制着同一时间段内进入发生炉的空气体积。流量小，氧化层反应时间就长，灰渣含碳量就低。但空气流量的调整受到煤气产量、煤气压力等因素的制约，调整的机会较少。况且，空气流量与氧化层温度有一定的关系，简单说，空气流量小，与煤反应的氧气也少，氧化层温度自然低所以，空气流量要根据不同的要求来确定。灰层高度起到保护炉篦、均匀分布并加热气化剂等作用。一般情况下，维持在300—600mm最好。在所有的指标中，饱和温度包含的内容最复杂，它体现出了气化剂的温度、含水量等内容。一定体积的空气，其温度不同，能包含的水分也不同。温度越高，可汽化的水越多，气化剂所含水分也越多，不利于反应温度的提高，煤碳得不到很好的气化，难以降低灰渣含碳量。反之，饱和温度太低，氧化层温度有可能超过灰熔点，造成结渣，同样达不到效果。气化剂参与了煤的气化反应，而饱和温度决定了气化剂的性质，所以，控制好饱和温度，对降低灰渣含碳量有重大意义，可以说是问题的关键。
  既然饱和温度对灰渣含碳量有重大影响，那么，影响饱和温度的因素又有哪些呢？发生炉的气化剂由空气进入水夹套上部，带走水夹套内的蒸汽而形成，此外，在饱和管还有补充蒸汽加入。因此，饱和温度主要在这两个环节受到影响。分析和研究这两个环节，找出影响饱和温度的因素，就能很好地控制饱和温度，达到降低灰渣含碳量的目的。
  在第一个环节，水夹套内的软化水被炉内燃烧的煤加热，产生水蒸汽，炽热的水蒸汽将通过的空气加热，形成气化剂，气化剂的温度就是饱和温度。水夹套内的软化水由外部补充，因此，补充的软化水温度和流量直接影响到饱和温度。水温越低，流量越大，水夹套产生的蒸汽越少，空气带走的蒸汽也少，饱和温度就越低。在第二个环节，补充蒸汽加入气化剂，可增加气化剂的含水量，饱和温度也会升高。
  另外，无烟煤的粒度对反映的质量影响也很大。目前无烟煤的粒度一般为13~50mm，在其他条件相同且气化反应稳定的情况下，粒度越小，则燃烧反应进行得越完全。粒度越均匀，空气分布也均匀，燃烧也越完全。此外，灰层的高度、温度，气化剂分布均匀与否，都能影响气化剂在反应前的饱和温度。但相对前几个因素，显得微不足道，也不好分析，可以忽略。
综上所述，影响灰渣含碳量的因素有饱和温度及料层稳定与否。而影响饱和温度的因素又有软化水温度和流量。通过控制软化水温度，调节软化水流量，进而控制饱和温度，就能很好地降低发生炉的灰渣含碳量。
煤气生产行业已经有较长的历史，由于经验的积累，各种指标已基本定型。随着资源的不断减少和市场竞争的日愈激烈，深入研究生产过程的各个参数，找到生产效率和节能降耗的最佳结合点，对提高生产力很有好处。