改进煤气发生炉结构及气化工艺

两段式煤气发生炉的炉出煤气温度较高，杂质含量较多，需要经过净化、冷却后，输送至用气点燃用，图4为两段炉煤气站环保节能型工艺，上段煤气离开煤气炉经过预除焦器和静电除焦器，除去煤气携带的焦油和粉尘，下段煤气经旋风除尘器、废热锅炉和风冷器等设备，除尘、降温后与上段煤气混合，混合后的煤气通过静电除尘器和间冷器等进行深度处理，除去煤气中的细小粉尘和部分焦油，并冷凝出含酚废水和少量轻油，最后经煤气增压系统送至脱硫站脱除煤气中的H2S，最后输送至用气点。 该工艺环保节能的特点，体现在充分利用下段高温煤气的显热，降低煤气终冷的动力消耗，并结合含酚废水的特性及煤气发生炉造气工艺特点，将含酚废水及煤气显热进行综合利用，从而达到煤气发生站环保节能的目的，该工艺并根据发生炉放散煤气在放散不同阶段的成分特性，对煤气发生炉放散煤气进行了综合治理，解决了一直困扰人们的由于煤气放散造成的环境污染问题。 2.2环保节能型两段式发生炉煤气站环保解决方案及治理效果分析。煤气发生站噪声来源主要是生产过程中，空气鼓风机和煤气加压机运转时产生的噪声。 治理措施及效果：空气鼓风机及煤气加压机房间四壁和顶棚均设置隔音减噪板，空气鼓风机配置高效消声器，经过隔音减噪等措施后，再经厂区现有的绿化带阻隔及衰减，其厂界噪声达到《工业企业厂界环境噪声标准》（GB12348－1990）Ⅱ、Ⅳ类区标准要求。 2.2.2废气污染控制措施及效果 煤气发生炉烘炉、点炉送气或事故热备时需向外排放废气。其中，烘炉时废气成分以CO2为主，事故热备时以CO为主要污染物，点炉送气前期排放废气以CO2为主，随CO浓度增加达到送气标准，则停止排放。 治理措施及效果：煤气发生炉烘炉、点炉送气时采用焦炭为燃料，煤气放散管处设置自动放散点火装置，在煤气发生炉点火阶段的后期和事故热备时CO浓度达到点燃要求时，将废气点燃，使其以CO2形态排放。从而使废气污染物排放达到《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271－2001）Ⅱ类区Ⅱ时段标准。 2.2.3废水污染控制措施及效果 该煤气发生站工艺无直接煤气洗涤水，各水封用水全部循环使用，不外排。其主要废水为含酚废水，煤气经过净化、冷却、加压、输送过程，煤焦油中携出的水、煤气间冷器处冷凝水、煤气加压机排水、煤气输送管道冷凝水组成了煤气站含酚废水，煤气站的含酚废水由酚类、油类、悬浮物及水等组成，其中酚类以一元酚为主，以苯酚含量最高，其次还有间对甲苯酚，其特点是酚类物质含量少、不宜回收，多数煤气站都将含酚废水作为负担废物进行治理，不但治理成本高，而且治理效果不理想。 治理措施及效果：环保节能型两段炉含酚废水治理及综合利用的步骤：首先对含酚废水进行预处理，然后利用部分煤气显热对其进行蒸发浓缩，该过程产生的含酚水蒸气作为发生炉炉底气化剂进行综合利用，最后少量高浓度含酚残液集中处理。 含酚废水的预处理，采用自然沉降分离法、多级机械过滤法和注水稀释法相结合的方法，注水稀释的注水量以维持系统蒸发量平衡为原则。将经过预处理后的含酚废水泵入煤气发生炉的酚水蒸发器中，依靠部分煤气显热将废水汽化，含酚废水中部分低沸点苯、酚类物质也随之汽化，将汽化后含低沸点苯、酚类物质蒸汽的水蒸气通入炉底作为气化剂应用，发生炉内氧化层温度一般在1100—1200℃左右，在此温度下苯、酚类物被裂解为水和二氧化碳。大部分沸点较高的苯、酚类物质未被汽化，随着酚水蒸发器定期排污，排至焦油池。高浓度含酚残液被收集于焦油池中，与煤焦油混合，煤焦油可作为提炼苯、酚等的化学原料使用，混入其中的含酚废水残液中的苯、酚类物质提高了焦油的利用价值。焦油也可作为燃料使用，此时，混入其中的含酚废水残液中的苯、酚类等有毒物质随着焦油的燃烧，在1100－1200℃条件下，裂解为H2O和CO2后排入大气，其主要反应方程式为C6H5OH+7O2＝6CO2+3H2O。经过以上治理从而保证煤气站废水治理效果达到国家《污水综合排放标准》（GB8978－1996）要求。 现阶段煤气发生炉灰渣含炭量多数维持在10－15％左右，而有些煤气发生炉由于设备工艺落后，其灰渣含炭量有时高于20％。改进煤气发生炉结构及气化工艺，优化操作指标，降低灰渣含炭量，是减少煤气发生炉能耗的有效途径。 2.4.2提高煤气热值 两段式煤气发生炉煤气热值一般在1450－1550kcal/Nm3左右，利用富氧气化等工艺手段提高煤气热值，使同热值煤气的体积得以降低，可以降低煤气加压机能耗，减少煤气输送和储存设备的钢材耗量，从而直接或间接地做到节能减排。