煤氣發(fā)生爐主要設備構造及工藝

精選優(yōu)質文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)第二章煤氣發(fā)生爐工藝及主要設備構造 煤炭氣化技術自1839年俄國第一臺空氣鼓風液態(tài)排渣氣化爐問世以來，至今已有100多年的歷史。我國的煤炭氣化技術起步較晚，上世紀50年代初期，為了適應國民經濟恢復和發(fā)展的需要，借鑒蘇、美40年代末期的設計，開始自制常壓固定床煤氣發(fā)生爐煤氣化設備。經過幾十年的實踐，通過不斷改進，在加煤、排灰、氣化工藝的自動控制等方面取得了可喜的進步。在山東冶金、耐材系統(tǒng)，因所用窯爐對煤氣的潔凈度要求不高，發(fā)生爐煤氣較多應用單段爐熱煤氣及兩段爐熱脫焦油煤氣。本章針對這一特點，重點介紹單段爐熱煤氣站及兩段爐熱脫焦油煤氣站的工藝流程和各種設備的結構特點。第一節(jié)工藝流程煤氣站的工藝流程按凈化系統(tǒng)來分，可分為熱煤氣和冷煤氣兩大系統(tǒng)。熱煤氣是煤氣由發(fā)生爐出來后只經過粗略除塵，便直接送往用戶。一般在用戶對煤氣含塵量要求不高、距離較近的窯爐使用。其特點是，系統(tǒng)比較簡單，投資少，能充分利用煤氣的顯熱和焦油的化學熱。但煤氣不能遠距離輸送，且宜堵塞管路、燒嘴，一旦堵塞，不便清理。冷煤氣是煤氣出爐后，經過冷卻、除塵、除焦油并經加壓后的冷凈煤氣，系統(tǒng)比較復雜，但煤氣質量高，輸送距離遠，應用范圍比較廣，能適應各種窯爐的要求。一、單段爐熱煤氣發(fā)生站工藝流程煙煤、無煙煤、焦炭為原料的熱發(fā)生爐煤氣站工藝流程見圖2-1。熱發(fā)生爐煤氣站工藝流程為：按使用要求外購的煙煤或無煙煤在煤場經破碎、篩分后運至上煤系統(tǒng)，通過輸送皮帶、電動葫蘆或爬梯等形式，間歇的將煤送到加煤機構，加入到爐內。在煤氣爐內，粒煤與由鼓風機帶入的汽、風混合物進行氣化反應。生成的出爐臟煤氣，其溫度約400～600℃，經過旋風除塵器除去粒度較大的粉塵后，通過帶內襯磚（或保溫）和排灰斗的熱煤氣管道直接送往窯爐。盤閥盤閥匯集器匯集器旋風除塵器用戶軟水系統(tǒng)旋風除塵器用戶軟水系統(tǒng)煤氣爐煤氣爐上煤系統(tǒng)上煤系統(tǒng)灰渣場鼓風機煤場灰渣場鼓風機煤場圖2-1圖2-1單段爐熱煤氣站工藝流程二、兩段爐熱脫焦油煤氣站工藝流程兩段爐熱脫焦油煤氣站工藝流程如圖2-2所示：加煤機旋風除油器加煤機旋風除油器焦油箱煤場匯集器鼓風機統(tǒng)鐘罩閥旋風除塵器煤倉煤氣總管上煤系統(tǒng)破碎、篩分統(tǒng)灰渣場電捕焦油器用戶煤氣爐圖2-2圖2-2兩段爐熱脫焦油煤氣站工藝流程兩段爐熱脫焦油煤氣站工藝流程為：原料煤在煤場進行破碎、篩分后，符合工藝要求粒度的中塊煤，經上煤系統(tǒng)加入到煤倉中，再經加煤機構間歇地進入煤氣爐內，煤受到來自氣化層的熱煤氣加熱脫除水分及揮發(fā)分成為低溫干餾半焦。半焦下行至氣化層（還原層和氧化層），與由爐底進入的空氣和水蒸汽進行氣化反應，生成發(fā)生爐煤氣，下部的灰渣從煤氣爐灰盤經大灰刀排出。部分煤氣經過煤氣壓力為1.5～4.5kPa，經過底部旋風除塵器除去顆粒較大的灰塵后進入煤氣總管。另一部分煤氣進入干餾層，與干餾煤氣混合后從兩段爐頂部引出，稱為上段煤氣，其出口溫度約為100～150℃，煤氣壓力約為1～3.5kPa。上段煤氣經旋風除油器除去帶出物和大顆粒焦油，進入電捕焦油器脫除焦油后在煤氣總管與下段煤氣混合得熱脫焦油煤氣供用戶。由于工藝的原因，揮發(fā)分較高的弱粘結性煙煤特別適用兩段式煤氣發(fā)生爐。第二節(jié)煤氣發(fā)生爐的結構常壓固定床混合煤氣發(fā)生爐在我國是一種使用最廣泛的氣化設備，國內常用的大致有Д型爐篦濕式排灰的混合煤氣發(fā)生爐、W-G型干式排灰的混合煤氣發(fā)生爐、兩段式煤氣發(fā)生爐等幾種。表2-1是山東冶金機械廠生產的部分煤氣發(fā)生爐的技術性能參數(shù)。一、Д型爐篦濕式排灰的混合煤氣發(fā)生爐Д型的煤氣發(fā)生爐其爐篦形狀與俄文字母“Д”相似而因此命名。3BD煤氣爐屬于“Д”型爐的一種，是在原3AД-135煤氣爐基礎上由山東冶金機械廠改進而成，下面通過介紹3BD型煤氣爐，了解“Д”型爐的結構型式特點。（一）爐型結構特點3BD煤氣爐的結構組成如圖2-3所示。這類爐型由上、中、下三部分組成。上部包括加煤機、爐蓋、探火孔等主要部件。中部包括爐體、水夾套，碎渣圈、小灰刀等。下部包括爐篦、灰盤及其傳動裝置、排灰刀、鼓風箱等。爐體水夾套由四個支柱支撐在基礎上，其中一個支柱是活動支柱，可以拆下，以便更換爐篦、灰盤。在灰盤、鼓風箱處設有水封，以保證爐子的氣密性?；冶P水封還起到防爆作用，當爐內發(fā)生爆炸事故時，可以通過灰盤水封泄壓。每臺煤氣爐附帶一臺蒸汽匯集器，匯集器與爐體水夾套之間的連接管路不能裝設任何隔斷裝置。匯集器將爐體水夾套產生的蒸汽匯集起來，經過汽水分離后，熱水通過管道流回水夾套循環(huán)使用，蒸汽則供煤氣站使用。爐體水夾套與匯集器構成的汽水循環(huán)原理是：低溫的軟化水進入蒸汽匯集器，然后由下降管流到爐體水夾套的下部，在水夾套內的水由于受到爐膛內料層傳過來的熱量而升溫，在水夾套內產生了蒸汽和水的混合物。因汽水混合物比重較小，水的比重較大，汽水混合物由上升管進入到蒸汽匯集器，水由下降管進入到水夾套，因而形成汽水的自然循環(huán)。表2-1混合煤氣發(fā)生爐技術性能參數(shù)表規(guī)格參數(shù)單段爐兩段爐MQL-24003BDW-G型MQLⅡ3000MQLⅡ3200爐膛內徑（mm）2400300030003200水夾套受熱面積（m2）24.6632.0430.2516.0035.41適用煤種不粘結或弱粘結煙煤無煙煤不粘結或弱粘結煙煤煤的粒度（mm）13～25，25～50，30～6040～60耗煤量（kg/h）900～125021502300～2200～2400空氣消耗量（m3/kg煤）2.0～2.52.0～2.52.0～2.52.0～2.52.0～2.5蒸汽消耗量（t/h）（kg/kg煤）0.3～0.50.3～0.50.3～0.50.3～0.50.3～0.5煤氣產量(Nm3/h)3000～400650070005500～70006500～7500煤氣熱值（kJ/Nm3）混合煤氣5225～56435225～56435225～56435850～62705850～6270上段煤氣7110～75207110～7520下段煤氣5225～54345225～5434煤氣出口壓力上段煤氣0.8～1.20.8～1.2＜4.00.983.0～3.5下段煤氣1.473.5～4.5煤氣出口溫度（℃）上段煤氣400～550400～550400～55080～12080～120下段煤氣450～550450～5503.0＜6.0＜9.86.08.00飽和溫度（℃）50～6550～6550～6550～6550～65探火孔汽封壓力（MPa）0.2～0.30.2～0.30.3～0.40.294～0.330.294～0.33水夾套蒸汽產量（kg/h）～500500～640500～600500～6001000～1200水夾套蒸汽壓力（MPa）0.2940.098/0.250.07/0.250.0980.08加煤方式手動自動自動自動加煤驅動裝置方式鐘罩氣動或液壓液壓功率（kw）2.22.2灰盤轉速（r/h）2.10.25～1.250.06～0.920.4～0.14～2.0灰盤傳動功率（kw）5.55.52.815.022.0排渣方式濕式自動排渣干式排渣濕式自動圖2-33BD煤氣發(fā)生爐1．爐篦傳動裝置2.灰盤3.爐篦裝置4.爐體5.爐蓋6.加煤機構7.煤氣出口8.鼓風箱9.探火孔（二）爐蓋及爐體水夾套3BD煤氣爐水夾套是在原3AД-135爐型半水夾套基礎上改成全水夾套，爐蓋用耐火磚或其它耐火材料砌成。改進后，水夾套受熱面積增大，產生的蒸汽增多，可以滿足煤氣發(fā)生爐本身的蒸汽需要量，并且消除了原爐襯表面掛渣現(xiàn)象。水夾套分壓力容器型和常壓型兩種，是由20mm鋼板制成的內、外殼與上下封頭焊接而成。水夾套頂部有八個蒸汽上升管，汽、水混合物經上升管上升到蒸汽匯集器中進行汽、水分離。在接近水夾套底部處有兩處進水管，匯集器中分離的水從進水管進入到水夾套內。水夾套中部開設一個爐腔人孔，供點爐、維修時使用。水夾套下部還設有排污管，以便及時排除水夾套內的污垢。碎渣圈用法蘭和水夾套連為一體，其上部伸入爐膛，以保護水夾套下部使其免受灰渣的磨損，下部插入灰盤水中而形成水封。當爐篦轉動時，爐篦與碎渣圈的內壁做相對運動，使大塊灰渣破碎。碎渣圈下部裝有2～5把小灰刀，可以把灰渣從爐內排出到灰盤內。（三）灰盤、爐篦和鼓風箱灰盤、爐篦和鼓風箱的組裝圖見圖2-4所示。圖2-4灰盤、爐篦和鼓風箱圖2-4灰盤、爐篦和鼓風箱1.爐篦2.大灰刀3.灰盤4.鼓風箱灰盤與渦輪固定在一起，下部以其環(huán)形導軌座落在環(huán)形底座的鋼球上，灰盤轉動時鋼球在上、下凹槽形導軌內滾動，以減少摩擦力?；冶P由鋼板制成，內壁表面凸出的斜筋用于幫助大灰刀排灰。灰盤與碎渣圈共同組成灰盤水封。固定不動的大灰刀焊接在爐體及碎渣圈上，其下端插入灰盤水中，其水平夾角為30～400，灰盤轉動時，灰盤中的灰渣沿著灰刀的斜面被排出。爐篦是煤氣發(fā)生爐的最重要的部件之一，其性能的優(yōu)劣，對于在燃料層中建立正常穩(wěn)定的氣化過程有著極為重要的作用。爐篦除支撐爐內燃料層外，其主要作用是均勻分布氣化劑，破碎爐渣和排出爐渣。Д型爐篦由1～6號爐條組成，表面呈魚鱗狀，底部錐體上有8條鐮刀形的排灰刮刀，爐篦與爐體偏心150mm。爐篦回轉時，由于爐篦的偏心布置以及爐篦表面鱗片的推動作用，使爐渣時而上升時而下降，始終處于振蕩和前進的運動中，這樣可使爐渣層松動，并對爐渣進行破碎?；以谧灾睾蜖t篦推力的作用下移向碎渣圈和爐篦底座之間的排灰間隙，爐篦底座四周的破渣凸塊與碎渣圈相對運動，可將大塊爐渣破碎。破碎后的灰渣依次經過小灰刀和大灰刀被排出灰盤。各層爐篦之間形成布風間隙，Д型爐篦能使氣化劑沿整個爐膛截面均勻進入，而且爐篦間隙出口與爐篦運動方向相反，所以風口不會被灰渣堵塞。鼓風箱與爐篦下部水封圈組成爐底水封。（四）探火孔探火孔是煤氣爐的重要部件之一，探火孔均勻地分布在爐蓋或爐體上。探火孔的作用是：1．通過探火孔對燃料層表面進行觀察，及時調整爐況及對燃料層進行深層調整。2．用釬子探火爐內各層次的溫度及分布情況，用以指導煤氣爐的操作。對探火孔的要求是：操作時蒸汽幕要封住爐內壓力，使煤氣不外泄；不工作時，密封面要有良好的密封性能；操作時，保證釬子能插到爐篦各處。探火孔有幾種型式，包括塞式、水封式、外錐面密封式等。圖2-5為塞式探火孔的結構圖。圖2-5圖2-5探火孔1.塞子2.外殼3.噴嘴由于探火時經常用釬子在探火孔座的錐面摩擦和撞擊，易造成錐面劃痕，從而泄漏煤氣。為此有的煤氣爐使用軟密封式探火孔、外配合式探火孔等均取得較好效果。（五）爐篦傳動裝置3BD型煤氣發(fā)生爐爐篦傳動裝置座落在爐體基礎上，包括電磁調速電機、擺線針輪減速機、蝸桿座、蝸桿等部件，其裝配簡圖如圖2-6所示。圖圖2-6爐篦傳動裝置1．調速電機2.連軸器3.擺線針輪減速機4.蝸桿座5.蝸桿采用這種傳動方式，設備結構緊湊，可實現(xiàn)直接連續(xù)傳動，達到小循環(huán)出灰，保證爐內層次的穩(wěn)定，使爐內氣化均勻。（六）加煤機構3BD型煤氣爐加煤機結構包括插板閥、計量給煤器、計量鎖氣器和傳動機構等部件組成。3M21煤氣爐采用雙鐘罩式加煤，此二種加煤機均為機械式加煤。3BD煤氣爐加煤機采用雙翻板式加煤，其結構見圖2-7。翻板式加煤機的結構特點是，采用氣動或液壓傳動，利用氣缸或油缸帶動翻板動作，減少了動作構件，易于維護、保養(yǎng)。（七）上煤系統(tǒng)對于φ3.0m煤氣站，目前上煤系統(tǒng)多采用電動葫蘆上煤，爐型較小的煤氣發(fā)生爐煤氣站，如φ1.5m、φ2.0m、φ2.4m等較多采用爬梯方式上煤，加煤機構多為手動雙鐘罩式加煤機。其結構見圖2-8。二、W–G型煤氣發(fā)生爐（一）結構概述W–G爐由料倉、料管、飽和空氣管路、上下爐體、灰斗、爐篦傳動裝置圖2-73BD煤氣爐加煤機結構上料口2.上翻板閥3.液壓缸4.配重錘5.下翻板閥6.插板閥圖2-73BD煤氣爐加煤機結構上料口2.上翻板閥3.液壓缸4.配重錘5.下翻板閥6.插板閥參數(shù)見表2-1，結構見圖2-9。圖2-8圖2-8φ2.4m煤氣發(fā)生爐1.上煤爬梯2.上煤傳動機構3.蒸汽匯集器4.加煤機構5.布煤器6.煤氣出口7.爐篦裝置8.灰盤9.鼓風箱10灰盤傳動裝置倉和料管料倉為一鋼板焊接圓筒形容器，上蓋裝有一個圓盤形加煤閥，下底裝有四個圓盤閥向四個料管加煤。每個料管由上、下二段組成，上段的下端活插在下段中，并以石棉繩密封。和空氣管路鼓風空氣經過上爐體水夾套的水面，帶著水夾套產生的蒸汽進入飽和空氣管，在管內進一步混合均勻，再進入爐篦下部。飽和空氣管除供空氣和蒸汽均勻混合外，管下部還裝有防爆孔，當爐內發(fā)生爆炸事故時，可通過防爆孔泄壓。在飽和空氣管上裝有補充蒸汽入口，用于爐子啟動時補充蒸汽以及運行中調節(jié)飽和溫度。上、下爐體圖2-9圖2-9W-G型煤氣發(fā)生爐1。料倉2.料管3.飽和空氣管路4.上爐體5.爐篦6.下爐體7.灰斗8.探火孔9.爐篦傳動裝置上爐體為一蒸汽水夾套，外殼上的溢流管使水夾套的水位穩(wěn)定在爐頂夾層的一定高度上，使其呈全水夾套形式。下爐體為一鋼板焊接圓筒，它是爐子的主要受力部件。在下爐體側壁上開有人孔，供爐內檢修時使用，側壁上還有兩個大爐門及六個小爐門，煤氣爐熱備用時可以打開大爐門進行自然通風，小爐門可用于局部清渣及點爐用。爐篦及傳動裝置爐篦由固定在支架上的三層鋼板及一個鑄鋼風帽組成。支架可繞爐篦主軸旋轉，而主軸又固定在一個十字梁上。爐篦傳動裝置采用圓錐齒輪傳動，特點是傳動平穩(wěn)、可靠?；叶坊叶酚缮稀⑾聝刹糠纸M成，并設有上、下兩道閥門，上閥常開，下閥常閉。因干式出灰對環(huán)境影響較重，目前，W-G型爐出灰裝置多改成濕式出灰，在灰斗底部加一水封，用鉸籠形式將灰渣從水封中除出。（二）W-G型煤氣發(fā)生爐的特點1．總料層比較高，氣化區(qū)煤氣的顯熱能被上部料層較多地吸收，煤氣質量較好，爐出溫度比一般單段爐低，空層很小，爐身高度得到充分利用。2．加煤機構簡單，運動件少，制造和運行維護簡化。3．由于鼓風空氣與蒸汽在水夾套上部空間內直接混合，所以省去一臺蒸汽匯集器。4．爐底為金屬封閉型，鼓風壓力的提高不受灰盤水封高度限制，所以爐底鼓風壓力高，氣化強度高，煤氣產量較大，還可以利用小顆粒煤作為氣化原料。5．W-G煤氣爐只適用于無煙煤和焦炭作為氣化原料。6．由于爐體高，所以主廠房高，建筑費用較高。三、兩段式煤氣發(fā)生爐兩段式煤氣發(fā)生爐已有幾十年的發(fā)展史，是比較成熟的爐型，自上世紀八十年代后，從國外引進了許多類型的不同直徑的兩段爐，大大地推動了國內兩段爐的研制和應用。目前國內應用較多的爐型有φ2.0m、φ2.6m、φ3.0m、φ3.2m等幾種。下面主要圍繞φ3.2m爐型做一介紹。 (一)煤氣發(fā)生爐主要結構簡介兩段式煤氣爐的工藝流程及氣化機理，在本章第一節(jié)已做介紹，這里僅簡要介紹φ3.2m兩段爐的主要結構，如圖2-10所示。圖2-10圖2-10φ3.2m兩段式煤氣發(fā)生爐1.落灰溜槽2.灰盤3.爐篦裝置4.氣化層5.干餾層6.中心管7.上段煤氣出口8.加煤機構9.煤倉10.中心管調節(jié)器11.下段煤氣出口12.爐篦傳動裝置13.鼓風箱1．加煤機構兩段爐為高料層操作，爐內料層均勻穩(wěn)定，一般不會產生燒穿偏爐等弊病，因此其加煤機裝置均采用間歇加煤。加煤機種類較多，如雙滾筒式、雙鐘罩式等。φ3.2m兩段爐加煤機采用雙滾筒式，其結構如圖2-11所示。加煤機采用兩路共4個旋轉加煤閥，中間設置緩沖煤倉，滾筒與閥體之間的間隙用干油潤滑與密封，加煤機上有兩臺多點式干油泵，間歇的向其間注入干油，因此加煤機密封性能良好。加煤傳動采用液壓控制，通過PC（可編程序控制器）設定好加煤程序控制加煤系統(tǒng)的運行，實現(xiàn)自動加煤。圖2-11圖2-11φ3.2m兩段爐加煤機1.探煤室2.下旋轉加煤閥3.緩沖煤倉4.上旋轉加煤閥5.油缸6.插板閥7.探煤桿8.干油泵座2．干餾層入爐煤在干餾層須干餾完全，否則會造成下段煤氣中將存在較多的焦油。在低溫干餾層內的傳熱過程中，輻射、對流和傳導三種傳熱方式均存在，但熱量的傳遞主要是對流和熱傳導。根據(jù)熱平衡可計算入爐煤低溫干餾完全所需的熱量，根據(jù)燃料的不同及燃料所含水分的不同，進入干餾層的煤氣約占30～45％，燃料的含水分越高，干燥所需的熱量越多，干餾所需時間也越長，進入干餾層的煤氣量就越多。因此應采取措施控制入爐煤的含水量。傳統(tǒng)的兩段爐干餾層內既有周壁耐火磚墻，磚墻中有立式通氣道，又設縱向內隔墻，將干餾層分割成若干個干餾室。φ3.2m兩段爐沒有縱向內隔墻，設置了一個用不銹鋼制作的中心管，在上部有中心管調節(jié)器，用來調整下段煤氣的上升流量。下段煤氣出口下方有6個沿圓周均布的氣流調節(jié)器，用以調節(jié)底部煤氣的上升量，有利于煤氣及爐溫在整個截面上均勻分布。下段煤氣出口設在干餾層的頂部。3．氣化層兩段爐的氣化層與單段爐基本相同，由水夾套和碎渣圈等組成。氣化層上設有探火孔，用以探火氣化層內各區(qū)燃料層的厚度以及處理爐況，由于兩段爐氣化壓力較高，故探火孔汽封蒸汽壓力一般為0.294～0.326Mpa。4．除灰裝置除灰裝置由爐篦、水封灰盤及其傳動裝置組成。爐篦對高料層氣化性能起著決定性的作用，它擔負著均勻布風、碎渣和排灰的作用，多采用分散吹風爐篦，由幾層魚鱗狀的爐條疊合而成，有的與爐體中心偏心安裝，φ3.2m兩段爐爐篦由于本身碎渣能力強，其與爐體中心沒有偏心安裝?；冶P的傳動裝置用液壓缸拉動，在灰盤底部位置安裝棘輪，在徑向相對位置的兩邊各設一個液壓缸，帶動棘爪拉動灰盤轉動。此種設置可通過電氣控制實現(xiàn)自動除灰。（二）其它規(guī)格的兩段爐兩段爐規(guī)格的不同，生產廠家的不同，其加煤機構及除灰裝置均有所不同。圖2-12所示為一種φ3.0m兩段式煤氣發(fā)生爐結構圖。圖2-12圖2-12φ3.0m兩段式煤氣發(fā)生爐1.灰盤傳動裝置2.灰盤3.鼓風箱4.碎渣圈5.爐篦裝置6.氣化層7.探火孔8.干餾層9.上段煤氣出口10.下段煤氣出口11.加煤機構這種結構的兩段爐是在原φ3.0m“Д”型爐基礎上進行改造而成的，其氣化層及灰盤傳動機構與單段爐中Д型爐基本相同，增加了約5m高的干餾層；干餾層不設縱向內隔墻，形成單一炭化室。在爐頂蓋上有兩個上段煤氣出口，下段煤氣出口與φ3.2m兩段爐比較位置靠下，因此其下段煤氣出口溫度較φ3.2m煤氣爐為高。兩段爐還有其它的一些規(guī)格、型號，如φ2.0m、φ2.4m、φ2.6m等，其結構不再詳述。（三）兩段爐的自動控制系統(tǒng)兩段式煤氣發(fā)生站一般自動化程度較高，可實現(xiàn)多種自動控制，這不但減輕了工人的勞動強度，而且對于煤氣站的安全運行起到了有利的保障。兩段爐自動控制系統(tǒng)主要包括：爐底飽和溫度的自動調節(jié)、煤氣站負荷自動調節(jié)、蒸汽匯集器水位自動調節(jié)、自動加煤控制、自動出灰控制以及各種電氣的安全聯(lián)鎖控制等，各使用單位可以根據(jù)經濟技術條件合理選用。和溫度自動調節(jié)人工手動控制空氣飽和溫度，要求操作人員注意力集中，精神處于緊張狀態(tài)，而且控制也不是很穩(wěn)定、準確。采用飽和溫度自動控制系統(tǒng)是測量爐底飽和溫度，采用電動或氣動調節(jié)閥調節(jié)蒸汽流量，通過電氣控制調整閥門開大或關小而實現(xiàn)飽和溫度的自動調節(jié)。采用此種方式可以控制飽和溫度在±0.5℃范圍之內。汽匯集器水位自動調節(jié)蒸汽匯集器水位是煤氣站操作中經常觀察的項目，對煤氣站的安全運行非常重要。實現(xiàn)水位的自動調節(jié)對減少工人勞動強度、保障煤氣站的安全很有必要。其調節(jié)動作為：蒸汽匯集器水位由雙室平衡容器轉換成差壓信號，由差壓變送器轉變成直流電流信號，輸入到電動操作器使電動執(zhí)行器動作，通過調節(jié)閥的開、關實現(xiàn)水位自動調節(jié)。自動加煤、自動出灰兩段爐的加煤和出灰機構不同，其自動控制系統(tǒng)也有所不同。對φ3.2m兩段爐來說，由于加煤和出灰均采用液壓系統(tǒng)，其自動控制是采用了可編程序控制器，設定好加煤、出灰動作程序后。根據(jù)煤位計探火煤位情況控制液壓缸動作來實現(xiàn)自動加煤。通過確定出灰間隔時間，實現(xiàn)出灰自動控制。電氣安全聯(lián)鎖為了保證煤氣站安全運行，在電氣系統(tǒng)設置了電氣報警聯(lián)鎖裝置。如電捕焦油器煤氣出口壓力極低報警、絕緣子箱溫度低溫報警、煤氣排送機與鼓風機的聯(lián)鎖保護等。第三節(jié)煤氣站附屬設備煤氣站是一套比較復雜的系統(tǒng)，其中除煤氣發(fā)生爐外還有許多附屬設備，包括煤處理設備、凈化設備、煤氣冷卻設備（冷凈煤氣站）、各種閥類、各種管道、各種儀表等，本節(jié)針對熱煤氣站使用的主要附屬設備進行介紹。一、旋風除塵（除油）器旋風除塵器的結構型式很多，煤氣工業(yè)采用的是最簡單的單級旋風除塵器，因煤氣溫度高，其內部還要襯以耐火磚襯。為了提高其分離能力，在結構上應該充分考慮其合理性。（一）旋風除塵工作原理當含塵氣流以12～25m/s的速度由進氣管進入旋風除塵器時，氣流將由直線運動變?yōu)閳A周運動。旋轉氣流的絕大部分沿器壁自圓筒體呈螺旋形向下，朝錐體流動，稱為外旋氣流。含塵氣體在旋轉過程中產生離心力，將密度大于氣體的塵粒甩向器壁。塵粒一旦與器壁接觸，便失去慣性力而靠入口速度的動量和向下的重圖2-13旋風除塵器1.煤氣出口2.煤氣進口3.殼體4.排灰口力沿壁面下落，進入排灰管。當氣流到達錐體下端某一位置時，從除塵器中部由下反轉而上，繼續(xù)作螺旋形流動，即內旋氣流。最后凈化氣體經上部排氣管排出，一部分未被捕集的塵粒隨氣流圖2-13旋風除塵器1.煤氣出口2.煤氣進口3.殼體4.排灰口（二）旋風除塵器結構圖2-13為一種煤氣用旋風除塵器的結構圖。風除塵器的直徑一般旋風除塵器的直徑越小，旋轉半徑越小，粉塵顆粒所受的離心力越大，除塵器的除塵效率越高。但是除塵器的直徑應與煤氣爐的生產能力相適應。風除塵器的高度除塵器的高度包括筒體和錐體兩個部分。一般來說，筒體高，氣流在除塵器里旋轉圈數(shù)多，有利于塵粒的分離。旋風除塵器的進口煤氣站使用的除塵器進口形式一般采用切向進口，進口管制成矩形使整個進口高度與器壁相切。一般矩形進口管高與寬之比為1.5～2。排氣管在一定范圍內，排氣管直徑越小，則旋風除塵器的除塵效率越高，壓力損失也越大。一般排氣管直徑控制在除塵器內徑的一半左右。二、電捕焦油器（一）電捕焦油器工作原理在一般氣體中僅存在少量電子，這些電子不足以形成電流，因而在通常狀態(tài)下的氣體是不導電的絕緣體。然而當施加于放電極上的電壓逐漸升高，一直到使原來在氣體中存在的少量自由電子獲得足夠的能量而加速到很高的速度。這些電子與氣體的中性分子相碰撞時，能將分子外圈的電子撞擊出來，形成正離子和自由電子，這些電子又被加速和碰撞，由此多次重復而產生大量電子和正離子，使氣體電離。當含塵或含油霧的氣體通過電離空間時，粉塵或油霧粒子被強制荷（帶）電，帶電粒子在電場作用下向沉淀極運動，粘附在沉淀極上失去電荷而被收集，流動性好的焦油則自流而下。煤氣生產中，電捕焦油器又稱靜電除油器。當加在電暈極上的電壓超過一定值后，在電場中才會產生電流，這一電壓稱為起暈電壓。對于線–管式電捕焦油器，起暈電壓約為25kV。一般電捕焦油器除油效率可達到95％以上，提高電暈極工作電壓將會提高除油效率。（二）電捕焦油器的結構型式電捕焦油器的型式很多，在發(fā)生爐煤氣上應用最多的是管式。其主要型號及技術規(guī)格見表2-2。圖2-14是C-72型電捕焦油器的簡圖，主要結構部分有：表2-2C型管式電捕焦油器的技術規(guī)格項目C-28C-39C-72C-97C-140C-180沉淀極數(shù)（根）28397297140180電暈極線直徑（mm）2沉淀極管內徑（mm）250沉淀極長度（m）3.54.04.04.04.04.0有效截面積（m2）1.371.913.534.766.868.82供電電壓（kV）60進出口管徑（mm）4506307201020122014201．筒體用鋼板卷制而成，錐形頂蓋上有三個絕緣箱子，各裝有一個絕緣瓷瓶，用來懸掛電暈極，絕緣子箱裝有蒸汽水夾套和檢查孔，用以檢查和擦洗瓷瓶套管。其中一個絕緣子箱有一個接頭帶有一只穿墻套管，用以引進高壓電源。筒體底部圖2-14C-72管式電捕焦油器1。圖2-14C-72管式電捕焦油器1。煤氣進口2.氣流分布板3.筒體4.下部吊架5.電暈極線6.沉淀極7.上部吊架8.引電絕緣子箱9.放散管10.絕緣子箱11.煤氣出口12.防爆閥13.焦油出口2．沉淀極直徑250mm,長4.0m，共72根，固定在筒體的中部。沉淀極用2mm厚鋼板卷焊制成，管子要求整圓，焊縫在管子的內壁不允許凸出。組好的管子其中心線必須保持平行。3．電暈極懸掛在上部吊架上，分布在每根沉淀極的中心，電暈極的直徑為2mm，材料為鎳鉻鋼絲，下部吊架懸掛在電暈極上，每根電暈極下部有一個約5kg的重錘，保持電暈極與沉淀極鋼管平行。4．在煤氣進口的上方有兩層氣流分布板，因為煤氣進口的流速很高，而要求在沉淀極管內的流速小于1m/S,煤氣能否均勻分布地進入各沉淀極對電捕焦油的效率影響很大，因此設置氣流分布板很重要。氣流分布板有的用在鋼板上鉆孔制成，也有的用扁鋼組焊而成。5．電捕焦是煤氣站存在爆炸三要素的設備，因此操作中應嚴格按照操作規(guī)程進行，特別是要對煤氣含氧量進行控制，一般規(guī)定經化驗煤氣含氧量＜0.8％時才能送電。為了防止爆炸時損壞設備和造成人員傷亡，在電捕焦上均設置了防爆閥，用以在爆炸發(fā)生時泄壓。（三）電捕焦的供電與控制電捕焦的供電一般選用專用的高壓硅整流設備，安裝方式一般是自動控制柜設置在煤氣站的電氣控制室，而高壓整流器安放在電捕焦的頂部。三、鐘罩閥鐘罩閥亦稱最大閥、放散閥、負荷調節(jié)閥，一般設置在煤氣爐的煤氣出口處，以備煤氣壓力突然升高超過額定最大壓力時能起安全放散作用；另外在煤氣爐點火或熱備、停爐吹刷時作為放散閥用。一般φ3.0m煤氣發(fā)生爐的鐘罩閥直徑為φ300mm，其結構如圖2-15所示。鐘罩閥閥體為鐘罩形，插入水封中，當煤氣爐內壓力超過額定值時會自動頂開鐘罩，煤氣通過放散管而逸出。四、盤形閥圖2-15φ300鐘罩閥1.圖2-15φ300鐘罩閥1.煤氣進口2.煤氣出口3.上部水封4.手孔5.筒體五、煤氣站的管道煤氣站除去各種設備外，還有各種管道將各設備進行聯(lián)接形成一套系統(tǒng)。煤氣站有煤氣、空氣、飽和蒸汽、過熱蒸汽、軟化水、自來水、焦油等各種管道。這些管道應按要求進行防腐和保溫。（一）煤氣站幾種主要管道示意介紹煤場中水池水封煤場中水池水封循環(huán)水泵房灰盆、鼓風箱水封、爐底水封、沖刷樓板總管1．中水管路（見圖2―16）污水處理池污水處理池圖2-16中水管路示意圖圖2-16中水管路示意圖2．外來2．外來蒸汽管路（見圖2―17）外來蒸汽外來蒸汽減壓減壓補充自產蒸汽探火孔焦油池伴熱焦油管路伴熱絕緣子箱伴熱電捕焦吹掃總管吹掃補充自產蒸汽探火孔焦油池伴熱焦油管路伴熱絕緣子箱伴熱電捕焦吹掃總管吹掃電捕焦油封桶伴熱圖2-17外來蒸汽管路示意圖電捕焦油封桶伴熱3．3．自產蒸汽管路（見圖2―18）水夾套水夾套軟化水匯集器汽化劑（外來）補充蒸汽蒸汽 圖2-18自產蒸汽管路示意圖4．空氣管路4．空氣管路（見圖2―19）閥煤氣爐煤氣爐風機止回閥風機止回閥煤氣爐止回閥煤氣爐止回閥閥閥 圖2-19空氣管路示意圖5．5．壓縮空氣管路（見圖2―20）總總管汽化劑調節(jié)閥蒸汽匯集器自動上水調節(jié)閥圖2-20壓縮空氣管路示意圖6．6．煤氣管路（見圖2-21）煤氣爐煤氣爐底部氣沉降管一級除塵二級除塵頂部氣旋風除油器電捕焦總管 圖2-21煤氣管路示意圖7．焦油管路示意圖（見圖2-22）7．焦油管路示意圖（見圖2-22）電捕焦旋風除油器過濾器焦油池焦油泵回油管路外賣管路用戶圖2-22焦油管路示意圖8．8．液壓管路（見圖2-23）液壓站液壓站驅動灰盆驅動旋轉加煤閥 圖2-23液壓管路示意圖9．9．自來水管路（見圖2―24）備用水備用水外來自來水化驗室用水水處理軟化水箱加壓泵匯集器圖2-24自來水管路示意圖10．10．消防水管路（見圖2―25）總管總管加壓泵旁通消防栓消防栓煤場圖2-25消防水管路示意圖（二）管道的色標管理在煤氣站由于管道眾多，為了區(qū)別管道輸送介質的不同，通常在管道表面或管道保溫層表面利用油漆顏色和色環(huán)來表示。管道涂漆及色環(huán)顏色見表2-3。表2-3管道涂漆及色環(huán)顏色管道名稱顏色管道名稱顏色底色色環(huán)底色色環(huán)過熱蒸汽管紅黃煤氣管黃飽和蒸汽管紅空氣管天藍自來水管綠油管橙軟化水管綠白排水管綠藍（三）對熱煤氣管道應采取的措施1．注意保溫為了避免管道內焦油的冷凝并充分利用煤氣的顯熱，應在熱煤氣管道內襯以耐火磚或使用耐火澆注料進行保溫。當熱煤氣只采用內保溫，經測定其平均溫度降為2～3℃/m左右。為防止焦油冷凝，其送至最遠用戶點的溫度要求不低于350℃，因此熱煤氣管道的總長度不應超過70～80m。意煤氣管道清除積灰由于煤氣管道中帶有大量焦油和灰，不可避免地要在沿途沉積下來，造成管道堵塞。所以熱煤氣管道應隔一定距離設置一個排灰斗，灰斗下部設有