煤炭氣化方法-移動床的床層結構及溫度分布（煤氣化技術課件）

項目四常用氣化方法的介紹任務二移動床的床層結構及溫度分布專業(yè)類：化工技術移動床是一種古老的氣化裝置。燃料有褐煤、長焰煤、煙煤、無煙煤、焦炭等。氣化劑有空氣、空氣-水蒸氣、氧氣-水蒸氣等。燃料由移動床上部的加煤裝置加入，底部通入氣化劑，燃料與氣化劑逆向流動，反應的灰渣由底部排出。移動床氣化移動床的床層結構移動床的分類按壓力分類

常壓移動床加壓移動床按排渣性質分類

固態(tài)排渣移動床液態(tài)排渣移動床按氣化劑性質分類

空氣煤氣移動床水煤氣移動床混合煤氣移動床富氧蒸汽移動床以空氣或水蒸氣為氣化劑，所得煤氣熱值較低。常壓移動床氣化以水蒸氣為氣化劑，擴大了對煤種的適應性。加壓移動床氣化常壓與加壓的區(qū)別移動床的床層結構當爐料裝好進行氣化時，爐內料層可分為六個層帶。灰渣層三個方面的作用：①使氣化劑在爐內的均勻分布。②預熱氣化劑。③保護分布板。根據煤灰分含量的多少和爐子的氣化能力制定合適的清灰操作?；以鼘右话憧刂圃?00～400mm較為合適，視具體情況而定。清灰太少，灰渣層加厚，氧化層和還原層相對減少，將影響氣化反應的正常進行，增加爐內的阻力；清灰太多，灰渣層變薄，造成爐層波動，影響煤氣質量和氣化?；以鼘訙囟容^低，灰中的殘?zhí)驾^少，所以灰渣層中基本不發(fā)生化學反應。作用控制有無反應灰渣層氧化層也稱燃燒層或火層，是煤炭氣化的重要反應區(qū)域，從灰渣中升上來的預熱氣化劑與煤接觸發(fā)生燃燒反應．產生的熱量是維持氣化爐正常操作的必要條件?？紤]到灰分的熔點，氧化層的溫度太高有燒結的危險，所以一般在不燒結的情況下，氧化層溫度越高越好，溫度低于灰分熔點的80～120℃為宜，約1200℃左右。氧化層厚度控制在150～300mm左右，要根據氣化強度、燃料塊度和反應性能來具體確定。氧化層帶溫度高，氣化劑濃度最大，發(fā)生的化學反應劇烈·，主要的反應為：

C+O2→CO22C+O2→2CO2CO+O2→CO2

上面三個反應都是放熱反應，因而氧化層的溫度是最高的。作用控制有無反應氧化層還原層在氧化層的上面是還原層，赤熱的炭具有很強的奪取水蒸氣和二氧化碳中的氧而與之化合的能力，水(當氣化劑中用蒸汽時)或二氧化碳發(fā)生還原反應而生成相應的氧氣和一氧化碳，還原層也因此而得名。還原層厚度一般控制在300～500mm左右。如果煤層太薄，還原反應進行不完全，煤氣質量降低；煤層太厚，對氣化過程也有不良影響，尤其是在氣化黏結性強的煙煤時，容易造成氣流分布不均，局部過熱，甚至燒結和穿孔。習慣上，把氧化層和還原層統(tǒng)稱為氣化層。氣化層厚度與煤氣出口溫度有直接的關系，氣化層薄出口溫度高；氣化層厚，出口溫度低。因此，在實際操作中，以煤氣出口溫度控制氣化層厚度，一般煤氣出口溫度控制在600℃左右。??+????_??→??????

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????_??+????_??→????_??+????_????作用控制有無反應還原層干餾層干餾層位于還原層的上部，氣體在還原層釋放大量的熱量，進入干餾層時溫度已經不太高了，氣化劑中的氧氣已基本耗盡，煤在這個過程歷經低溫干餾，煤中的揮發(fā)分發(fā)生裂解，產生甲烷、烯烴和焦油等物質，它們受熱成為氣態(tài)而進入干燥層。干餾區(qū)生成的煤氣中因為含有較多的甲烷因而煤氣的熱值高，可以提高煤氣的熱值，但也產生硫化氫和焦油等雜質。原因及分解作用煤氣性質干餾層干燥層干燥層位于干餾層的上面，上升的熱煤氣與剛入爐的燃料在這一層相遇并進行換熱，燃料中的水分受熱蒸發(fā)。一般地，利用劣質煤時．因其水分舍量較大，該層高度較大，如果煤中水分含量較少，干燥段的高度就小。作用過程控制干燥層空層空層即燃料層的上部，爐體內的自由區(qū)，其主要作用是匯集煤氣。由于空層的自由截面積增大，使得煤氣的速度大大降低，氣體夾帶的顆粒返回床層，減小粉塵的帶出量?？刂瓶諏痈叨纫皇且笤跔t體橫截面積上要下煤均勻下煤量不能忽大忽小；二是按時清灰。必須指出上述各層的劃分及高度，隨燃料的性質和氣化條件而異，且各層間沒有明顯的界限，往往是相互交錯的。作用控制注意事項空層沿料層高度煤氣組成的變化灰渣層：氣化劑（Ｏ２,H2Ｏ）被預熱，氣體組成不變；氧化層：

C+O2→CO2+Q

（Ｏ２↘，CO2↗）

C+CO2→2CO-Q（Ｏ２耗盡，出現(xiàn)CO，CO2↘）還原層：

C+CO2→2CO-Q

C+H2O→CO+H2-Q（H2O↘，CO2↘，H2↗，CO↗）還原層以上：

CO+H2O→CO2+H