自净化煤气发生炉是经过反复试验而成的,并在不断的应用实践中得到改进完善,1993年10月,通过了河南省科委组织的成果鉴定,其技术先进性主要有:(1)强化气化过程:利用间接冷却设备中的空气冷却部分对气化剂进行预热,从而提高气化剂的温度,使蒸汽分解率提高,由于气化剂能较均匀的进入燃料层,使炉内气化反应稳定,以至煤气的热值、气化效率和气化强度都得到相应的提高。经河南省计经委节能测试中心抽样测试,其低热值为6734kJ/m3,而一般同类的产品煤气为4860kJ/m3左右,其干煤气产率为315m3/kg.
(2)料层高度的控制:本设计将炉衬部分增高200mm,这样有利于保持较厚的氧化层,使料层内储存较多的热量,炉内料层分层厚度相对稳定,从而增强气化效果,增加运行可靠性,并易于操作。
(3)采用机械湿式出渣方式,增强排渣长期运行的可靠性,灰盘水封同时也起到了防爆作用。(4)改水环真空泵为风机,大大降低了电耗。
自净化煤气发生炉的特点(1)制气工序简单、占地面积小、工程投资少,与同规模其它煤气系统相比投资可减少40%以上。
(2)煤种实用性强,烟煤,无烟煤、褐煤、焦碳均可入炉气化。
(3)煤气热值高。该设备所产煤气中的氢与甲烷均高于同规格煤气炉的含量。
(4)环保条件好,产气过程中无烟尘排出,使用循环水,该系统无废水、废气排放。
(5)设备操作简单、运行可靠安全,因本系统运行在微负压状态,站区无泄漏的危险,不存在事故隐患。
(6)煤气成分好,使用成本低,与工业、民用配套均可,治污单位乐于接受。
(7)供气规模灵活,工程大小可根据需要进行建设,目前,已生产使用的配套设备有<0145、<018、<110、<112、<116,<210以上的需订制。
自净化煤气发生炉在锅炉改造中的应用煤气炉与锅炉对接工艺流程如所示。煤气炉与锅炉对接工艺流程针对发生炉煤气和燃煤锅炉的特性,主要做了以下几个方面的工作,解决了相关的一系列问题。
(1)由于该种煤气是低热值煤气,热值只有54-413kJ左右,所以其烟气流量特别大,是天燃气的5倍左右,经过计算,一般燃煤锅炉的炉壁是可以承受高温烟气长期冲刷的(特别陈旧的锅炉除外)。
(2)燃煤锅炉的炉堂空间较大,必须加以改造,使火焰烧烤和热辐射有机结合,提高其热效率。同时控制烟气出口温度不能超过150e.
(3)风机的选择。经过反复试验,宜选用耐高温(350e以上)高压风机,这样有利于提高煤气的热值,降低热损。在普通燃烧器入口压力为343212Pa时,自然配风效果较好。
(4)宜改换普通燃烧器为低热值煤气专用智能燃烧机,使煤气燃烧更充分,尾气中CO含量更低。目前,应用该系统和大型燃煤锅炉以及懒汉锅炉对接,都取得了令人满意的效果。
例如:和015t燃煤锅炉对接,采用鹤壁三矿块煤,经河南省环境监测中心站进行测试:锅炉出口烟尘排放浓度为413mg/m3,远低于国际500mg/m3的限值;SO2排放浓度为67mg/m3,远低于国标850mg/m3的限值;NOx排放浓度为61mg/m3,林格曼黑度小于1级。
(5)作为锅炉用气,其与天然气、燃油、电加热的运行成本比为1B2B3B5.
(6)若用热交换器取代锅炉,其终端热效率可达55%以上。