氣化爐共性試題庫

氣化爐共性試題

一、填空題

1.氣化爐停車情況不同分為：計劃停車、事故停車、緊急停車。

2.氣化爐空氣運行結(jié)束時，先斷蒸汽,后斷空氣,切氧時，先通

蒸汽,后通氧氣。

3.氣化劑離開爐篦依次進(jìn)入灰層、燃燒層、還原層、干儲層、王

燥層、預(yù)熱層。

4.氣化爐用焦粒度限定在5—50mm,在該范圍內(nèi)原料應(yīng)占總量的

90%以上。

5.氣化爐正常運行時的最低負(fù)荷為3000Nm3/ho

6.?實際空氣到氧氣切換，不應(yīng)超過3—5分鐘，以防止氣化爐床層

冷卻。

7.汽氧比的選擇受灰熔點限制。

8.氣化爐生產(chǎn)的煤氣不合格時，通過火炬排放。

9.檢修時，工藝對設(shè)備應(yīng)依次做到停車、排放、吹掃、置換、m

選。

10.焦炭的工業(yè)分析包括煤的灰份、水份、揮發(fā)份、固定

碳等項目。

11.壓力容器的安全附件主要指爆破片、安全閥、壓力表、液位

讓、溫度計等

12.氣化爐出口煤氣中CO2升高，CO降低，說明爐內(nèi)溫度低。

13.氣化爐空氣運行結(jié)束時，先斷蒸汽，后斷空氣，切氧時，先

通蒸汽,后通氧氣。

14.氣化壓力升高，CH4、CO2含量升高,CO、H2含量降低，02

耗量降低。

15.隨著氣化溫度的升高，粗煤氣中各成份中的CO2和CH4降低

CO和旦1升高。

3

16.空氣點火時控制空氣量約為1500Nm/ho

17.絕壓P絕、表壓P表、大氣壓P大氣三者的關(guān)系是：P絕=P

表+P大氣。

二、名詞解釋

1、氣化強度即單位時間、單位氣化爐截面積上處理的原料煤質(zhì)量或

產(chǎn)生的煤氣量。

2、氣化爐生產(chǎn)能力是指單位時間內(nèi)，一臺爐子能生產(chǎn)的煤氣量。它

主要與爐子的直徑大小、氣化強度和原料煤的產(chǎn)氣率有關(guān)

3、氣化效率是指所制得的煤氣熱值和所使用的燃料熱值之比.

4、煤氣產(chǎn)率是指每千克燃料（煤或焦炭）在氣化后轉(zhuǎn)化為煤氣的體積,

它也是重要的技術(shù)經(jīng)薪指標(biāo)之一.

5、煤氣單耗指每生產(chǎn)單位體積的煤氣需要消耗的燃料質(zhì)量，以kg/

n?計。

6、水蒸氣的消耗量是指氣化1kg煤所消耗蒸汽的量.水蒸氣消耗量

的差異主要由于原料煤的理化性質(zhì)不同而引起的。

7、氣化溫度一般指煤氣發(fā)生爐內(nèi)氧化層的溫度。所謂的氣化強度

是指單位時間、單位爐截面積上所氣化的燃料量。

8、料層高度指氣化爐內(nèi)，灰渣層、氧化層、還原層、干鐳層和干燥

層的總高度即為料層高度。

9、粗煤氣指氣化爐出來的煤氣稱粗煤氣。凈化后的煤氣稱為凈煤氣。

10、汽氧比是指氣化劑中水蒸氣和氧氣的組成比例。

二、單選：

1.氣開調(diào)節(jié)閥是在儀表空氣中斷時，調(diào)節(jié)閥（A）。

A、關(guān)閉B、打開C、不動作

2.氣關(guān)調(diào)節(jié)閥是在儀表空氣中斷時，調(diào)節(jié)閥（B）o

A、關(guān)閉B、打開C、不動作

3.氣化爐空氣運行結(jié)束時，先斷（A）。

A、蒸汽B、空氣C、氧氣

4.氣化爐空氣運行結(jié)束切氧時，先通（A）。

A、蒸汽B、空氣C、氧氣

5.氣化壓力升高，CH4、CO2含量（A）。

A、升高B、降低C、不變

6.氣化壓力升高，CO、H2含量（B）,。2耗量降低。

A、升高B、降低C、不變

7.氣化爐開車時，氣化爐提壓速度不能過（A）Kpa/min,氣化爐

升壓過程中,提壓到LOMpa時進(jìn)行熱緊。

A、50B、100C、258.

三、簡答題

1、提高控制步驟的速度對于整個宏觀速度有什么重要意義？

答：氣固相非均相反應(yīng)，其反應(yīng)過程有五個過程組成：

①氣化劑向燃料顆粒表面的外擴散過程；

②氣化劑被燃料顆粒的表面吸附；

③吸附的氣化劑和燃料顆粒表面上的碳進(jìn)行表面化學(xué)反應(yīng)；

④生成的產(chǎn)物分子從顆粒表面脫附下來；

⑤產(chǎn)物分子從顆粒的表面通過氣膜擴散到氣流主體。

這些過程對煤炭氣化過程的速度往往有不同的影響，由這些過程共同

決定的氣化速度通常稱為宏觀反應(yīng)速度，而忽略其他過程的影響，只

考慮第三步其表面化學(xué)反應(yīng)的速度叫做本征動力學(xué)速度。在這五個過

程中，若其中某一步進(jìn)行的最慢,而其他步驟向?qū)υ摬絹碇v速度很大,

因而宏觀反應(yīng)速度就由這一步來決定，該步驟就稱為控制步驟。它是

確定和調(diào)整工藝條件的重要依據(jù)。

2、壓力和溫度影響可逆反應(yīng)的基本規(guī)律是什么？

答：如果反應(yīng)是吸熱的（如上述碳與水蒸氣的反應(yīng)），壓力隨溫度的

升高而增大；反之，對于放熱反應(yīng)，壓力隨溫度的增大而減小。這也

就是說，對于吸熱反應(yīng)，提高溫度有利于化學(xué)反應(yīng)向生成產(chǎn)物的方向

進(jìn)行；對于放熱反應(yīng)，則降低溫度有利于向生成產(chǎn)物的方向進(jìn)行。就

壓力對氣化過程的平衡影響而言，基本的規(guī)律是：對反應(yīng)后體積增加

（即分子數(shù)增力口）的反應(yīng)，隨著壓力的增加，產(chǎn)物的平衡含量是減少

的；反之，對于體積減少的反應(yīng)加壓有利于產(chǎn)物的生成。

3、影響煤熱解的主要因素有哪些？

答：在絕熱情況下將煤加熱進(jìn)行物理化學(xué)變化的過程為煤熱解過程，

煤的熱解結(jié)果生成三類分子：小分子（氣體）、中等分子（焦油）、大分

子（半焦）。就單純熱解作用的氣態(tài)而言.煤氣熱值隨煤中揮發(fā)分的增

加而增加，隨煤的變質(zhì)程度的加深氫氣含量增加而燃類和二氧化碳含

量減少。煤中的氧含量增加時，煤氣中二氧化碳和水含量增加。煤氣

的平均分子量則隨熱解的溫度升高而下降.即隨溫度的升高大分子變

小，煤氣數(shù)量增加。

4、根據(jù)燃料在爐內(nèi)的運動狀況可以將氣化爐分為哪幾類？

答：根據(jù)燃料在爐內(nèi)的運動狀況來分類的方式應(yīng)用比較廣泛，相應(yīng)的

氣化爐有移動床（固定床）、沸騰床（流化床）、氣流床和熔融床。

5、簡述移動床氣化爐的燃料分層情況，并說明各層的主要作用。

答：爐內(nèi)料層：當(dāng)爐料裝好進(jìn)行氣化時，以空氣作為氣化劑，或以空

氣（氧氣、富氧空氣）與水蒸氣作為氣化劑時，爐內(nèi)料層可分為六個層

帶，自上而下分別為：空層、干燥層、干饋層、還原層、氧化層、灰

渣層?；以鼘踊以鼘又械幕沂敲禾繗饣蟮墓腆w殘渣，煤灰堆積

在爐底的氣體分布板上具有以下三個方面的作用：

①由于灰渣結(jié)構(gòu)疏松并含有許多孔隙，對氣化劑在爐內(nèi)的均勻分布有

一定的好處。

②煤灰的溫度比剛?cè)藸t的氣化劑溫度高，可使氣化劑預(yù)熱。

③灰層上面的氧化層溫度很高，有了灰層的保護(hù)，避免了和氣體分布

板的直接接觸，故能起到保護(hù)分布板的作用。

氧化層也稱燃燒層或火層，是煤炭氣化的重要反應(yīng)區(qū)域，從灰渣中

升上來的預(yù)熱氣化劑與煤接觸發(fā)生燃燒反應(yīng).產(chǎn)生的熱量是維持氣化

爐正常操作的必要條件。

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臺的能力，水（當(dāng)氣化劑中用蒸汽時）或二

氧化碳發(fā)生還原反應(yīng)而生成相應(yīng)的氧氣和一氧化碳，還原層也因此而

得名。

干饋層干饋層位于還原層的上部，氣體在還原層釋放大量的熱量，

進(jìn)入干偏層時溫度已經(jīng)不太高了，氣化劑中的氧氣已基本耗盡，煤在

這個過程歷經(jīng)低溫干偏，煤中的揮發(fā)分發(fā)生裂解.產(chǎn)生甲烷、烯燃和

焦油等物質(zhì)，它們受熱成為氣態(tài)而進(jìn)入干燥層。干福區(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(chǎn)生硫化氫和焦油等雜質(zhì)。

干燥層干燥層位于干偏層的上面，上升的熱煤氣與剛?cè)藸t的燃料在

這一層相遇并進(jìn)行換熱，燃料中的水分受熱蒸發(fā)。

空層空層即燃料層的上部，爐體內(nèi)的自由區(qū)，其主要作用是匯集

煤氣，并使?fàn)t內(nèi)生成的還原層氣體和干偏段生成的氣體混合均勻。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。

6、什么是沸騰床氣化?沸騰床氣化和移動床氣化相比較,有什么優(yōu)點?

答：在固定床階段，燃料是以很小的速度下移，與氣化劑逆流接觸。

當(dāng)氣流速度加快到一定程度時，床層膨脹，顆粒被氣流懸浮起來。當(dāng)

床層內(nèi)的顆粒全部懸浮起來而又不被帶出氣化爐，這種氣化方法即為

流化床（沸騰床）氣化工藝。和固定床相比較，流化床的特點是氣化

的原料粒度小.相應(yīng)的傳熱面積大，傳熱效率高，氣化效率和氣化強

度明顯提高。

7、為什么煤的黏結(jié)性對氣流床氣化過程沒有太大影響？

答：由于煤料懸浮在氣流中，隨氣流并流運動，煤粒的干燥、熱解、

氣化等過程瞬間完成，煤粒被氣流隔開，所以煤粒基本上是單獨進(jìn)行

膨脹、軟化、燃盡及形成熔渣等過程，所以煤的黏結(jié)性、機械強度、

熱穩(wěn)定性等對氣化過程不起作用，原則上幾乎可以氣化任何煤種。

8、發(fā)生爐煤氣分為哪幾類？

答：發(fā)生爐煤氣根據(jù)使用氣化劑和煤氣的熱值不同，一般可以分為空

氣煤氣、混合煤氣、水煤氣、半水煤氣等。

9、為什么實際混合煤氣組成與理想混合煤氣組成有一定的差別？

答：首先，氣化的燃料不是純碳，里面含有揮發(fā)分、灰分、水分等雜

質(zhì)，且氣化過程也不可能達(dá)到平衡，碳也不可能完全氣化，二氧化碳

不可能完全還原，因而煤氣中的一氧化碳和氫氣的含量比理想情況的

數(shù)值要低。再者，混合煤氣的組成與料層高度有關(guān)，實際制得的混合

煤氣除有一氧化碳、氫氣、二氧化碳和氨氣外，還含有干儲產(chǎn)生的一

定量的高熱值甲烷及一些其他的碳?xì)浠衔?，以及一定量的硫化氫?/p>

氨氣及水蒸氣等。另外，進(jìn)人氣化爐內(nèi)的水蒸氣實際反應(yīng)溫度較低，

蒸汽的分解率較低，因此，蒸汽分解產(chǎn)生的氫氣和一氧化碳較理論值

低，但由于于偏段生成部分氫氣的補充，最終煤氣的組成視具體情況

而定。對于實際煤氣的熱值而言，由于干福段生成的甲烷等化合物熱

值高，反而實際煤氣的熱值較理想煤氣的熱值高一些。

10、什么是水煤氣，什么是半水煤氣，有何區(qū)別？

答、典型的制取水煤氣的方法是煤的燃燒和水蒸氣的分解分開交替進(jìn)

行，可制得(H2+CO)與N2之比在15.8?23.1左右的水煤氣。在合成

氨工業(yè)上需配入適量的氮氣，使得(H2+CO)和N2之比約為3.2左右,

稱為半水煤氣。

11、比較空氣煤氣、混合煤氣和水煤氣的熱值大小，簡單說明其理由。

答、熱值由大到小的順序：水煤氣＞合煤氣〉空氣煤氣。理由如下：

水煤氣的主要組成是CO和H2,熱值高；混合煤氣的主要組成也是

CO和H2,但里面含有較多的N2，故熱值低于水煤氣；空氣煤氣中

的H2少，氮氣多，CO的含量與混合煤氣的差不多，故熱值低于混合

煤氣。

12、常壓氣化爐的主要結(jié)構(gòu)包括哪幾個部分？

常壓氣化爐的主體結(jié)構(gòu)由四部分組成.即爐上部有加煤機構(gòu)、中部為

爐身、下部有除灰機構(gòu)和氣化劑的入爐裝置。

13、煤氣發(fā)生爐設(shè)水夾套的目的是什么？

水夾套是爐體的重要組成部分，由于強放熱反應(yīng)使得氧化段溫度很

高,一般在1000℃以上。加設(shè)水夾套的作用一方面回收熱量，產(chǎn)生

一定壓力的水蒸氣供氣化或探火孔汽封使用；另一方面.可以防止氣

化爐局部過熱而損壞。

14、爐算的主要作用是什么？

爐算的主要作用作用是支撐爐內(nèi)總料層的重量，使氣化劑在爐內(nèi)均勻

分布，與碎渣圈一起對灰渣進(jìn)行破碎、移動和下落。

15、發(fā)生站常見的工藝流程有哪幾種？

比較常見的工藝流程分為下述三種形式。（1）熱煤氣流程（2）無焦油

回收的冷煤氣流程（3）有焦油回收的冷煤氣流程

16、電捕焦油器的除塵原理。

靜電除粉塵和焦油效率較高，內(nèi)部為直立式管束狀結(jié)構(gòu)，每個圓管中

央懸掛一根放電極，管壁作為沉降極，下端設(shè)有儲油槽。在每個放電

極和接地的沉降極之問，建立一個高壓強電場。當(dāng)煤氣通過強電場時,

由于電離使煤氣中大部分粉塵和焦油霧滴帶上負(fù)電，而向圓管壁（相

當(dāng)于正極）移動，碰撞后放電而黏附在上面，逐漸積聚沉淀而向下流

動，煤氣經(jīng)兩極放電后由電捕焦油器導(dǎo)出。

17、是氣化溫度，它對氣化過程有何影響？

氣化溫度一般指煤氣發(fā)生爐內(nèi)氧化層的溫度。氣化溫度的太小直接影

響煤氣成分、煤氣熱值氣化效率和氣化強度。

18、溫度和蒸汽含量有什么關(guān)系？

氣化劑的飽和溫度提高，則進(jìn)入爐內(nèi)的氣化劑中水蒸氣的含量增大、

空氣的含量減少。

19、太低的飽和溫度對氣化過程有什么影響？

氣化劑的飽和溫度太低，則其中水蒸氣的含量很小、空氣的含量很大

因而氧化反應(yīng)增多而制氣反應(yīng)減少，從而造成煤氣產(chǎn)量和質(zhì)量的下

降；氣化劑的飽和溫度過高，則其中水蒸氣的含量很大、空氣的含量

很小，溫度下降從而也會抑制制氣反應(yīng)的發(fā)生。

20、通過調(diào)節(jié)飽和溫度來調(diào)節(jié)氣化爐的火層溫度？

當(dāng)爐溫偏高時，提高氣化劑的飽和溫度，增加水蒸氣的含量，空氣中

的氧氣不足，則主要進(jìn)行生成co的反應(yīng)，放熱較少氣化溫度下降；

相反當(dāng)爐溫偏低時，適當(dāng)降低氣化劑的入爐飽和溫度，氧氣充足，主

要進(jìn)行的是生成CO2的反應(yīng)，熱效應(yīng)大，氣化溫度上升。

21、影響氣化溫度的主要因素有哪些？

氣化劑的飽和溫度、原料煤的粒度、水分、灰分、灰熔點等。

22、什么是氣化爐的料層高度？

氣化爐內(nèi)，灰渣層、氧化層、還原層、干偏層和干燥層的總高度即

為料層高度。

23、影響混合煤氣發(fā)生爐水蒸氣分解率的因素有哪些？

水蒸氣的分解率除了和氣化溫度有關(guān)外，還與其消耗量有關(guān)。

24、水煤氣的吹風(fēng)階段，爐內(nèi)溫度如何影響吹風(fēng)氣中CO和CO2的

含量？

當(dāng)燃料層的溫度低時，吹風(fēng)氣中C02含量增多，吹風(fēng)氣中co減少，

因為低溫有利于燃燒反應(yīng)，不利于制氣反應(yīng)。

25、水煤氣發(fā)生爐的主要工藝指