煤炭氣化工藝

1、煤炭氣化工藝1、何為煤化工？答：煤化工是以煤為原料經(jīng)過化學(xué)加工，實現(xiàn)煤的轉(zhuǎn)化并進行綜合利 用的工業(yè)。煤化工包括煉焦工業(yè)、煤炭氣化工業(yè)、煤炭液化工業(yè)、煤 制化學(xué)品工業(yè)以及其他煤加工制品工業(yè)等。2、什么是煤氣化？答：煤的氣化是煤或煤焦與氣化劑在高溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)將埭或煤焦 中有機物轉(zhuǎn)變?yōu)槊簹獾倪^程。3、什么是煤炭的汽化？答：煤炭氣化是指煤在特定的設(shè)備內(nèi)，在一定溫度及壓力下使煤中有 機質(zhì)與氣化劑（如蒸汽/空氣或氧氣等）發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，將固 體煤轉(zhuǎn)化為含有CO、H2、CH4等可燃氣體和CO2、N2等非可燃氣體的 過程。煤炭氣化時，必須具備三個條件，即氣化爐、氣化劑、供給熱 量，三者缺一不可。4、煤

2、氣的有效成分：一氧化碳、氫氣、甲烷5、煤氣化的四個過程：煤的干燥、干餾、熱解、氧化和還原6、煤的熱解的影響因素：煤的品味、煤的顆粒粒徑、加熱速度、分 解溫度、壓力、周圍氣體和介質(zhì)。7、煤的熱解結(jié)果生成的三類分子：小分子（氣體）、中等分子（焦油）、 大分子（半焦）8、煤產(chǎn)生的熱量用于哪些方面？答：煤產(chǎn)生的熱量用于：（1）灰渣帶出的熱量；（2）水蒸氣和碳還原 反應(yīng)需要的熱量；（3）煤氣帶走的熱量；（4）傳給誰夾套和周圍環(huán)境 的熱量9、分氣化技術(shù)的分類：（1）按氣化技術(shù):地面氣化和地下氣化;（2） 按氣化劑不同：富氧氣化（產(chǎn)品為空氣煤氣）、純氧氣化（產(chǎn)品為混 合煤氣）、氫氣氣化（產(chǎn)品為水煤氣）、水蒸

3、氣氣化（產(chǎn)品為半水煤氣）；（3）按給熱方式：外熱式氣化、自熱式氣化、熱載體式氣化;（4）按氣化爐類型分：移動床氣化、流化床氣化、氣流床氣化、熔融床氣 化；（5）按操作壓力分:加壓氣化和常壓氣化10、什么是固定床氣化？答：在氣化過程中，煤由氣化爐頂部加入，氣化劑由氣化爐底部加入， 煤料與氣化劑逆流接觸，相對于氣體的上升速度而言，煤料下降速度 很慢，甚至可視為固定不動，因此稱之為固定床氣化；而實際上，煤 料在氣化過程中是以很慢的速度向下移動的，比較準確的稱其為移動 床氣化。11、煤的氣化過程發(fā)生哪些主要的化學(xué)反應(yīng).答：C+O2CO2394.1kJ/molC+H2O-H2+CO -135.0kJ/m

4、olC+ O CO 110.4kJ/molC+2H2O2H2+CO2 -96.6KJ/molC + 2H2CH4+84.3kJ/molC+CO2 2C0+173.3 kJ/mol2CO+O2 - 2C02 -566.6kJ / molCO+H20 - H2+C02 -38.4kJ / molCO+3H2 - CH4+H20-219.3kJ / mol3C+2H 0 - CH +2C0 +185.6 kl / mol 242C+2H20 - CH4+C02 +12.2kJ/mo112、煤的干餾產(chǎn)物有哪些？答：焦爐氣、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭13、煤氣發(fā)生爐反應(yīng)機理。答：煤氣發(fā)生爐的原料是低硫份

5、、弱粘結(jié)性塊煤，塊煤主要成分有固 定碳、揮發(fā)份、灰份和水份。塊煤在煤氣發(fā)生爐中與水蒸氣、空氣在一定的溫度下進行氧化還 原反應(yīng)，生成可燃氣體：一氧化碳、氫氣、甲烷和碳氫化合物，也生 成CO2和大量未起反應(yīng)的氮氣。由于煤塊質(zhì)量好壞和操作條件的變 化，產(chǎn)出的煤氣組分也不同，每一標準立方米煤氣熱值一般在1200 1450kcal / Nm3。塊煤在煤氣發(fā)生爐中分層進行著氧化還原反應(yīng)：（一）、干燥層：煤與煤氣接觸，使煤中水分得到蒸發(fā)。（二）、干餾層：燃料煤發(fā)生熱分解，放出揮發(fā)分。（三）、氣化層分為氧化層與還原層，是煤氣發(fā)生爐的主要反應(yīng)區(qū)域， 煤與氣化劑發(fā)生劇烈的反應(yīng)（以通空氣作為氣化劑）a、氧化層 2C

6、+O2-2CO+熱 Q 2CO+O2-2CO2+熱 QC+O2-CO2 由此可見，空氣中氧濃度減低了，發(fā)生爐中的CO2濃度就增高，若 02的濃度最低，則CO2的濃度最高。b、還原層CO2+O2-2CO 一熱Q，CO2濃度下降則O2濃度增加；反 應(yīng)熱量從氧化層帶入，若還原反應(yīng)速度慢，則該層較厚；（三）、渣層 預(yù)熱和均布氧化劑，保護爐篦和灰盤；（四）、以水蒸汽作氣化時，氣化層中無氧化層，可把氣化層分為上 下二層：下層為主還原層C+2H2O-CO2+2H2-QC+H2O-CO+H2Q上層為次還原層CO+H2O-CO2+H2+QC+2H2 -CH4+Q在不同溫度下，C與H2O蒸氣反應(yīng)達到平衡，當(dāng)溫度到

7、較高時，H2、 CO含量達到等量，溫度越高越有利于優(yōu)質(zhì)煤氣的生成。（五）、當(dāng)空氣與水蒸汽同時通入燃料層時C與O2反應(yīng)，C將同時與 空氣、水蒸氣起反應(yīng)，我們目前安裝的煤氣發(fā)生爐就是同時通入空氣 和水蒸氣的爐型。煤氣爐升到一定溫度后，通入水蒸氣與空氣的混合氣，與熱煤層反應(yīng) 生成含有H2、CO、CH4等可燃氣體，稱發(fā)生爐煤氣。同時也包括大量 未起反應(yīng)的氮氣和生成CO2氣，這種煤氣雖然熱值較低，但能廣泛地 應(yīng)用于工業(yè)爐窯，作為加熱的熱源。15、氣化反應(yīng)，在固體表面進行的非均相氣化反應(yīng)的步驟 答：（1）氣體反應(yīng)物向固體表面轉(zhuǎn)移或擴散；（2）氣體反應(yīng)物被吸附 在固體表面；（3）被吸附的氣體反應(yīng)物在固體表面

8、發(fā)生反應(yīng)而行成中 間配合物；（4）中間配合物分解或與氣相中到達固體表面的氣體分子 發(fā)生反應(yīng)；（5）反應(yīng)物從固體表面解吸并擴散到氣相。16、氣化用煤的分類：第一類，氣化時不黏結(jié)也不產(chǎn)生焦油，代表性 原料有無煙煤、焦炭、半焦和貧煤。第二類，氣化時黏結(jié)并產(chǎn)生焦油，代表性原料有弱黏結(jié)或不黏結(jié)煙 煤。第三類，氣化時不黏結(jié)但產(chǎn)生焦油，代表性原料有褐煤。第四類，以泥炭為代表性原料，氣化時不黏結(jié)，能產(chǎn)生大量的甲烷。17、煤中的水分存在形式有三種：外在水分、內(nèi)在水分和結(jié)晶水。18、由植物殘骸經(jīng)過復(fù)雜的生物化學(xué)作用和物理化學(xué)作用轉(zhuǎn)變成 煤的轉(zhuǎn)變過程叫做植物的成煤作用。19、一般認為，成煤過程分為兩個階段即 煤化階

9、段 和 泥炭化階段20、不同煤種的組成和性質(zhì)相差是非常太的，即使是同一煤種，由于 成煤的條件不同，性質(zhì)的差異也較大煤結(jié)構(gòu)、組成 以及 變質(zhì)程 度之間的差異，會直接影響和決定煤炭氣化過程工藝條件的選擇，也 會影響煤炭氣化的結(jié)果。21、無煙煤、焦炭、半焦和貧煤作為氣化用煤的主要特性是氣化時不 黏結(jié)，不會產(chǎn)生焦油，所生產(chǎn)的煤氣中只含有少量的甲烷，不飽和碳 氫化合物極少，但煤氣熱值較低。22、煙煤作為氣化用煤的主要特性是氣化時黏結(jié)，并且產(chǎn)生焦油，煤 氣中的不飽和烴、碳氫化合物較多，煤氣凈化系統(tǒng)較復(fù)雜，煤氣的熱 值較高。23、煤氣的發(fā)熱值是指標準狀態(tài)下1m3煤氣在完全燃燒時所放出熱 量，如果燃燒產(chǎn)物中的

10、水分以液態(tài)形式存在稱高發(fā)熱值，如果水以氣 態(tài)形式存在稱低發(fā)熱值。24、壓力增大，同一煤種制取的煤氣的發(fā)熱值越高，同一操作壓力下， 煤氣發(fā)熱值由高到低的順序依次是褐煤、氣煤、無煙煤。這是由于隨 著變質(zhì)程度的提高，煤的揮發(fā)分逐漸降低。25、煤炭氣化過程主要是煤中的碳和水蒸氣反應(yīng)生成氫，這一反應(yīng)吸 收（填吸收或放出）大量的熱量，該熱量是通過爐內(nèi)的碳和氧氣燃燒 以后放出的熱量來維持。26、煤中的水分存在形式有三種，包括外在水分，內(nèi)在水分，結(jié)晶水27、煤中的水分和變質(zhì)程度 有關(guān)，隨煤的變質(zhì)程度加深而呈規(guī)律性 變化；即從泥炭、褐煤、煙煤、年輕無煙煤，水分逐漸減少，而從 年輕無煙煤到年老無煙煤，水分又增加。

11、28、所謂的氣化效率是指制得的煤氣的熱值與所使用的燃料的熱值之 比，氣化效率能夠反映總能量的有效利用程度。29、一般地，從加壓氣化爐排出的灰渣中碳含量在5%左右，常壓氣 化爐在15%左右，對于液態(tài)排渣的氣化爐，常在2%以下。30、煤中的硫以有機硫 和無機硫的形式存在，中國各地煤田的煤中 硫含量都比較低，太多在1%以下。31、簡單地說，灰熔點就是灰分熔融時的溫度.灰分在受熱情況下， 一般經(jīng)過三個過程。即變形溫度，軟化溫度，流動溫度，對煤炭氣化 而言，一般用軟化溫度作為原料灰熔融性的主要指標。32、燃料的反應(yīng)性就是燃料的化學(xué)活性，是指燃料煤與氣化劑中的氧 氣、水蒸氣、二氧化碳的反應(yīng)能力。一般以二氧

12、化碳的還原系數(shù)來表 示。33、判斷題1、褐煤轉(zhuǎn)變?yōu)闊熋汉蜔o煙煤的過程。在這個過程中煤的性質(zhì)發(fā)生變化，所以這個過程叉叫做變質(zhì)作用。（V2、無煙煤這種煤炭氣化時黏結(jié)，并且產(chǎn)生焦油，煤氣中的不飽和烴、 碳氫化合物較多，煤氣凈化系統(tǒng)較復(fù)雜，煤氣的熱值較高。X ）3、褐煤氣化時不黏結(jié)但產(chǎn)生焦油。褐煤是變質(zhì)程度較高的煤，加熱 時不產(chǎn)生膠質(zhì)體，含有高的內(nèi)在水分和數(shù)量不等的腐殖酸，揮發(fā)分高， 加 熱 時 不 軟 化， 不 熔 融X ）4、一般來說，煤中揮發(fā)分越高，轉(zhuǎn)變?yōu)榻褂偷挠袡C物就越多，煤氣的產(chǎn)率下降。（ V ）5、焦油產(chǎn)率與煤種性質(zhì)有關(guān)：一般地說，變質(zhì)程度較深的氣煤和長 焰煤比變質(zhì)程度淺的褐煤焦油產(chǎn)率大，

13、而變質(zhì)程度更深的煙煤和無煙 煤.其焦油產(chǎn)率卻更低。（ V6、加壓氣化對爐溫的要求比常壓氣化爐高，而爐身一般比常壓氣化 爐低，能提供較高的干燥層，允許進爐煤的水分含量高。7、低灰的煤種有利于煤的氣化生產(chǎn)，能提高氣化效率、生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì) 煤氣，但低灰煤價格高，使煤氣的綜合成本上升。V ）8、煤的揮發(fā)分產(chǎn)率與煤的變質(zhì)程度有密切的關(guān)系。隨著變質(zhì)程度的提高，煤的揮發(fā)分逐漸升高。（ X9、煤的比表面積和煤的粒徑有關(guān)，煤的粒徑越小，其比表面積越大。煤有許多內(nèi)孔，所以比表面積與煤的氣孔率有關(guān)。V ）10、煤的粒度太小，當(dāng)氣化速度較大時，小顆粒的煤有可能被帶出氣化爐外，從而使爐子的氣化效率升高。（ X34、什么是煤

14、的灰分？灰含量高對氣化有什么影響？答：煤的灰分是指將一定量的煤樣在800C的條件下完全燃燒，殘余物即灰分，表明了煤中礦物質(zhì)含量的太小。（1）煤中灰分高，增加了運輸?shù)馁M用，（2）煤中灰分高對氣化過程有許多不利的影響。氣化時由于少量碳的表面被灰分覆蓋，氣化劑和碳表面的接觸面積減少，降低了氣化效率同時灰分的大量增加，不可避免地增加了爐渣的排出量，隨爐渣排 出的碳損耗量也必然增加。此外，隨著煤中灰分的增加，氣化的各項消耗指標均增加，如氧氣 的消耗指標、水蒸氣的消耗指標和煤的消耗指標都有所上升，而凈煤氣的產(chǎn)率下降。35、什么是煤的揮發(fā)分產(chǎn)率？說明幾種常用煤的揮發(fā)分的大致范圍。答：煤的揮發(fā)分揮發(fā)分是指煤在

15、加熱時.有機質(zhì)部分裂解、聚合、縮 聚，低分子部分呈氣態(tài)逸出，水分也隨著蒸發(fā)，礦物質(zhì)中的碳酸鹽分 解，逸出二氧化碳等。除去水分的部分即為揮發(fā)分產(chǎn)率，揮發(fā)分中有 干餾時放出的煤氣、焦油、油類。于餾煤氣中含有氫、一氧化碳、二 氧化碳和輕質(zhì)烴類。36、煤的粒度對氣化過程有什么影響？答：1）粒度大小與比表面間的關(guān)系煤的粒度越小，其比表面積越大。氣流通過床層的流通截面增大，氣 流速度增大。2）粒度大小與傳熱的關(guān)系煤的粒度越大，傳熱越慢，煤粒內(nèi)外溫差越大，粒內(nèi)焦油蒸氣的擴散 和停留時間增加，焦油的熱分解加劇，影響焦油的產(chǎn)率。3）粒度大小與生產(chǎn)能力間的關(guān)系煤的粒度太小，當(dāng)氣化速度較大時，小顆粒的煤有可能被帶出

16、氣化爐 外，從而使其化爐的氣化效率下降。4）粒度大小對各項氣化指標的影響通常情況下，煤的粒度太小，煤耗高，水蒸氣和氧氣的消耗量增加， 氣化爐的生產(chǎn)能力下降。37、進行煤炭氣化的設(shè)備叫氣化爐 38、按照燃料在氣化爐內(nèi)的運動狀況來分類是比較通行的方法， 分為移動床（又叫固定床）、沸騰床（叫流化床）、氣流床和熔融床等39、如果以空氣作為氣化劑，生產(chǎn)的煤氣稱空氣煤氣。40、如果以空氣（富氧空氣或純氧）和水蒸氣的混合物作為氣化劑，生 產(chǎn)的煤氣稱混合煤氣。41、氣化爐在生產(chǎn)操作過程中根據(jù)使用的壓力不同，可分為常壓氣化 爐和加壓氣化爐；根據(jù)不同的排渣方式，可以分為固態(tài)排渣氣化爐、 液態(tài)排渣氣化爐。42、各種

17、不同結(jié)構(gòu)的氣化爐基本上由三大部分組成，即加煤系統(tǒng)、氣 化反應(yīng)部分、排灰系統(tǒng)。43、由于煤炭氣化過程是在非常高的溫度下進行的，為了保護爐體而 加設(shè)水套或內(nèi)璧襯里是非常必要的。44、不論采用何種類型的氣化爐，生產(chǎn)哪種煤氣，燃料以一定的粒度 和氣化劑直接接觸進行物理和化學(xué)變化過程，將燃料中的可燃成分轉(zhuǎn) 變?yōu)槊簹?，同時產(chǎn)生的灰渣從爐內(nèi)排除出去，這一點是不變的。45、在氣化爐內(nèi)，物質(zhì)基本上以兩種相態(tài)存在，一是氣相即空氣、氧 氣、水蒸氣（稱為氣化劑）和氣化時形成的煤氣，另外是固相即燃料 和燃料氣化后形成的固體如灰渣等。46、氣化劑以較小的速度通過床層時.氣體經(jīng)過固體顆粒堆積時所形 成的空隙，床內(nèi)固體顆粒靜

18、止不動，這時的床層一般稱固定床。47、在流化床階段，如果流速進一步增大，將會有部分粒度較小的顆 粒被帶出流化床，這時的床層相當(dāng)于一個氣流輸送設(shè)備，因而被稱為氣流床。48、通常把氣固相反應(yīng)叫非均相反應(yīng)，將氣相中的反應(yīng)叫均相反應(yīng)。49、煤氣化的氣固相非均相反應(yīng)是由五個過程組成的，即氣化劑向燃 料顆粒表面的外擴散過程、氣化劑被燃料顆粒的表面吸附、氣化劑、 與碳的表面化學(xué)反應(yīng)、產(chǎn)物分子的脫附、產(chǎn)物分子從顆粒表面擴散到 氣流主體。50、具體的氣化過程所采用的爐型不同，操作條件不同，所使用的氣 化劑及燃料組成不同，但基本都包括幾個主要的過程，即煤的干燥、 干餾、熱解、主要的化學(xué)反應(yīng)。51、煤干燥過程的主要

19、產(chǎn)物是水蒸氣、被煤吸附的少量的一氧化碳和 二氧化碳等。52、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）。53、煤炭氣化過程的兩類主要反應(yīng)即燃燒反應(yīng)、還原反應(yīng) 是密切相關(guān)的是煤炭氣化過程的基本反應(yīng)。54、移動床是一種較老的氣化裝置，燃料由 加人，底部通入移動床上部的加煤裝置、氣化劑、逆流流動，燃料與 氣化劑逆向流動，反應(yīng)后的灰渣由底部排出。55、移動床氣化爐當(dāng)爐料裝好進行氣化時，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、干餾層、還原層、氧化層、灰 渣層，氣化劑不同，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)不同。

20、56、沸騰床氣化爐是用流態(tài)化技術(shù)來生產(chǎn)煤氣的一種氣化裝置，也稱 流化床氣化爐。57、所謂氣流床，就是氣化劑將煤粉夾帶進人氣化爐，進行并流 氣化。58、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。59、3M-21型氣化爐的主體結(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。60、3M-21型氣化爐除灰結(jié)構(gòu)的主要部件有爐算、灰盤、排灰刀和風(fēng) 相等。61、3M-13型和3M-21型的結(jié)構(gòu)及操作指標基本相同，不同的是加煤 機構(gòu)和破黏裝置。62、水煤氣發(fā)生爐和混合煤氣發(fā)生爐的構(gòu)造基本相同，一般用于制造 水煤氣或作為

21、合成氨原料氣的加氮半水煤氣，代表性的爐型當(dāng)推U- -G-I型水煤氣發(fā)生爐。63、水煤氣生產(chǎn)原料用焦炭或無煙煤，燃料從爐頂加入， 氣化劑從爐底加入，灰渣主要從爐子的兩側(cè)進人灰瓶，少量細灰由爐 箅縫隙漏下進入爐底中心的灰瓶內(nèi)。64、洗滌塔是煤氣發(fā)生爐的重要輔助設(shè)備，它的作用是用冷卻水對煤 氣進行有效的洗滌，使煤氣得到最終冷卻、除塵和干燥。65、氣化溫度一般指煤氣發(fā)生爐內(nèi)氧化層的溫度，煤氣發(fā)生爐的溫度般控制在10001200C左右。通常，生產(chǎn)城市煤氣時，氣化層的溫度在9501050C左右最佳；生產(chǎn)合成原料氣時，可以提高到 1150C 左右。66、間歇式水煤氣的生產(chǎn)和混合煤氣的生產(chǎn)不同。以水蒸氣為氣化

22、劑 時，在氣化區(qū)進行碳和水蒸氣的反應(yīng)，不在區(qū)分氧化層和還原層。67、魯奇爐的排渣方式主要有液態(tài)排渣和氣態(tài)排渣兩種。68、以第三代加壓氣化爐為例，主要部分有爐體、夾套、布煤器和攪 拌器、爐算、灰鎖和煤鎖等。69、液態(tài)排渣加壓氣化爐的基本原理是，僅向氣化爐內(nèi)通入適量的水 蒸氣，控制爐溫在灰熔點以上，灰渣要以熔融狀態(tài)從爐底排出。氣化 層的溫度較高，一般在11001500C之間，氣化反應(yīng)速度大，設(shè)備 的生產(chǎn)能力大，灰渣中幾乎無殘?zhí)肌?0、煤氣的用途不同，其工藝流程差別很大。但基本上包括三個主要 的部分即煤的氣化，粗煤氣的凈化，煤氣組成的調(diào)整處理。71、整體煤炭氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，是將煤的氣化技術(shù)和高

23、效的聯(lián) 合循環(huán)發(fā)電相結(jié)合的先進動力系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括兩大部分，第一部分 是煤的氣化，第二部分是煤氣的凈化部分。第一部分的主要設(shè)備有燃 氣與蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電部分，第二部分的主要設(shè)備有，氣化爐、空分 裝置、煤氣凈化設(shè)備（包括硫的回收裝置），燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)，蒸 汽輪機發(fā)電系統(tǒng)、廢熱回收鍋爐等。72、根據(jù)化學(xué)反應(yīng)平衡規(guī)律，提高氣化爐的壓力有助于分子數(shù)減小 的反應(yīng)，而不利于分子數(shù)增大或不變的反應(yīng)。73、和固定床相比較，流化床的特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。74、溫克勒氣化工藝流程包括煤的預(yù)處理、氣化、氣化產(chǎn)物顯熱的利 用、煤氣的除塵和冷卻等。75、當(dāng)氣

24、體通過床層的速度超過某一數(shù)值時，則床層不再能保持流態(tài) 化，固體煤粒將被帶出床層，此時的床層即為氣流床。76、德士古氣化爐是一種以水煤漿進料的加壓氣流床氣化裝置，該爐 有兩種不同的爐型，根據(jù)粗煤氣采用的冷卻方法不同可分為淬冷型、 和全熱回收型。77、德士古煤炭氣化工藝的流程基本部分包括煤漿的制備和輸送、氣 化和廢熱回收、煤氣的冷卻和凈化等。78、影響德士古氣化的主要工藝指標有：水煤漿的濃度、粉煤粒度、 氧煤比和氣化爐操作壓力等。79、氣化強度：所謂氣化強度，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。80、氣化爐單臺生產(chǎn)能力：氣化爐單臺生產(chǎn)能力是指單位時間內(nèi)，一 臺爐子能生產(chǎn)

25、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)。81、氣化效率：所謂的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.82、煤氣產(chǎn)率：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)薪指標之一.83、煤氣單耗：每生產(chǎn)單位體積的煤氣需要消耗的燃料質(zhì)量，以kg/ m3 計。84、水蒸氣的消耗量：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。85、氣化溫度：氣化溫度一般指煤氣發(fā)生爐內(nèi)氧化層的溫度。86、料層高度：氣化爐內(nèi)，灰渣層、氧化層、還原層、干餾層和干燥 層的總高度即為料層高度。87

26、、粗煤氣、凈煤氣：氣化爐出來的煤氣稱粗煤氣，凈化后的煤氣稱 為凈煤氣。88、汽氧比：汽氧比是指氣化劑中水蒸氣和氧氣的組成比例。89、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。90、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、干餾層、還原層、氧化層、灰 渣層。灰渣層灰渣層中的灰是煤炭氣化后的固體殘渣，煤

27、灰堆積在爐底的氣體分布 板上具有以下三個方面的作用：均勻分布氣化劑作用 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。預(yù)熱作用煤灰的溫度比剛?cè)藸t的氣化劑溫度高，可使氣化 劑預(yù)熱。保護作用 灰層上面的氧化層溫度很高，有了灰層的保護， 避免了和氣體分布板的直接接觸，故能起到保護分布板的作用。 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

28、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(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)低溫干餾，煤中的揮發(fā)分發(fā)生裂解.產(chǎn)生甲烷、烯烴和焦油等物 質(zhì)，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(chǎn)生硫 化氫和焦油等雜質(zhì)。干燥層干燥層位于干餾層的上面，上升的熱煤氣與剛?cè)藸t的燃料在這一層相 遇并進行換熱，燃料中的水分受熱蒸發(fā)?？諏涌諏蛹慈剂蠈拥纳喜?，爐體內(nèi)的自由區(qū)，其主要作用是匯集煤氣，并 使爐內(nèi)生成的還原層氣體和干餾段生成的氣體混合

29、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。91、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？/ttt 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。92、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

30、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。93、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。94、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

31、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 有干餾產(chǎn)生的一定量的高熱值甲烷及一些其他的碳氫化合物，以及一 定量的硫化氫、氨氣及水蒸氣等。另外，進人氣化爐內(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，但由于于餾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，由于干餾段生成的 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。95、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 行，可制得(H2+CO)與(N2)之比在

32、15.823.1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。96、3M-21型煤氣發(fā)生爐的主要結(jié)構(gòu)包括哪幾個部分？答: 3M-21型氣化爐的主體結(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。97、煤氣發(fā)生爐設(shè)水夾套的目的是什么？答：加設(shè)水夾套的作用一是回收熱量，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。98、爐箅的主要作用是什么？答：爐箅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行破碎、移動和下落。99、

33、3M-21型和3M-13型兩種氣化爐的主要區(qū)別是什么？答：3M-13型和3M-21型的結(jié)構(gòu)及操作指標基本相同，不同的是加煤 機構(gòu)和破黏裝置。100、煤氣發(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四種形式。熱煤氣工藝流程無焦油回收的冷煤氣工藝流程有焦油回收的冷煤氣工藝流程兩段式冷煤氣工藝流程。101、簡述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電，而向圓管壁(相 當(dāng)于正極)

34、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。102、如何通過調(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 要進行的是生成CO2的反應(yīng)，熱效應(yīng)大，氣化溫度上升。103、水煤氣發(fā)生爐的主要工藝指標有哪些？水煤氣發(fā)生爐的主要工藝指標有熱效率、制氣效率、氣流速度、水蒸 氣用量、料層高度、循環(huán)時間。104、簡述魯奇爐的加煤過程。加煤過程簡述如下。煤鎖在大氣壓下（此時煤鎖下閥關(guān)，煤鎖上閥

35、開），煤從煤斗經(jīng) 過給煤溜槽流入煤鎖。煤鎖充滿后，關(guān)閉煤鎖上閥。煤鎖用煤氣充壓到和爐內(nèi)壓力相 同。充壓完畢，煤鎖下閥開啟，煤開始落入爐內(nèi)，當(dāng)煤鎖空后，煤 鎖下閥關(guān)閉。煤鎖卸壓，煤鎖中的煤氣送人煤鎖氣柜，殘余的煤氣由煤鎖噴 射器抽出，經(jīng)過除塵后捧入大氣。煤鎖上閥開啟，新循環(huán)開始。105、溫克勒氣化爐為什么使用二次氣化劑？使用二次氣化劑的目的是為了提高煤的氣化教率和煤氣質(zhì)量。被煤氣 帶出的粉煤和未分解的碳氫化合物，可以在二次氣化劑吹入?yún)^(qū)的高溫 環(huán)境中進一步反應(yīng)，從而使煤氣中的一氧化碳含量增加、甲烷量減少。106、K-T爐的噴嘴為什么對稱設(shè)置？兩個稍向下傾斜的噴嘴相對設(shè)置，一方面可以使反應(yīng)區(qū)內(nèi)的反應(yīng)

36、物形 成高度湍流，加速反應(yīng)，同時火焰對噴而不直接沖刷爐墻，對爐墻有 一定的保護作用。另一方面，在一個反應(yīng)區(qū)未燃盡的噴出顆粒將在對 面的火焰中被進一步氣化，如果出現(xiàn)一個燒嘴臨時堵塞時保證連續(xù)安 全生產(chǎn)。107、煤氣發(fā)生爐運行時，燃料層溫度和蒸汽的送入量，是控制煤氣 發(fā)生爐運行的兩個關(guān)鍵參數(shù)。108、對于混合發(fā)生爐制氣時采用空氣和蒸汽的混合氣作為氣化劑。109、亮紅色和橘黃色的交界處即為還原層和氧化層的分界線。一般 來說，橘黃色到黃色為氧化層，亮紅色以下部位為還原層。110、魯奇爐開車點火程序包括用蒸汽和空氣開車，后切換成蒸汽氧 氣開車兩大部分。111、常壓移動床混臺煤氣發(fā)生爐，常采用傳統(tǒng)的人工探

37、釬辦法來測 定料層狀況，并分析各料層的溫度、位置及分布均勻性。112、爐箅溫度升高的主要原因是由于火層下移、灰層減薄形成的。113、一般的常壓混合煤氣發(fā)生爐出口煤氣溫度為450600C。114、氣化爐卸灰不充分。表現(xiàn)為氣化爐出口溫度是逐漸上升；灰鎖 溫度低于正常范圍。115、煤炭氣化過程中，氣化爐不正常情況有爐內(nèi)嚴重結(jié)渣、火層傾斜、 氣化劑溫度低、爐箅溫度過高以及煤氣中氧含量過高等。116、氣化劑在爐算上分布不均勻由于灰和煤堵塞爐算上部分氣化劑 通道而引起。117、判斷題（在題后括號內(nèi)對的畫“”，錯的畫“X”）1、通過對爐渣的產(chǎn)率和渣內(nèi)殘?zhí)挤治?，可以間接了解爐內(nèi)生產(chǎn)工況。（V ）2、經(jīng)常使用及

38、長時間停爐的煤氣發(fā)生能直接點火，可以不經(jīng)烘爐直接投入生產(chǎn)運行。（X ）3、發(fā)生爐鋪料時，首先應(yīng)在爐箅上鋪一層灰渣，并平整。（V ）4、對于先進的設(shè)備，可以不經(jīng)過氣密性試羞.即可投入運行。（X ）5、魯奇爐的開車分兩大部分，一是用蒸汽和空氣開車，當(dāng)出口煤氣分析合格，灰床建立的情況下，穩(wěn)定運行約6h后，即可切換到氧氣 和蒸汽開車。（V ）6、根據(jù)灰渣的外觀可以估計灰層的大致高度，灰渣呈灰黑色，表明 灰渣層太薄殘?zhí)几?，可以采取減少出灰量或降低負荷的辦法來調(diào)整。（V ）7、結(jié)碴的共同原因是煤中的水分含量太高，共同特征是煤氣出口溫 度和二氧化碳含量上升，渣中含碳量增大。（X ）8、 火層傾斜時.爐頂溫度

39、下降，灰渣結(jié)塊。（X ）118、論述煤炭氣化過程中，氣化爐常見的故障，產(chǎn)生的原因及處理方 法答：煤炭氣化過程中，氣化爐常見的故障主要有爐內(nèi)嚴重結(jié)渣、火層 傾斜、氣化劑溫度低、爐箅溫度過高等。1、爐內(nèi)結(jié)渣是由于汽氧比低；煤的灰熔點變低后沒有及時調(diào)整 汽氧比；煤的粒度分布發(fā)生變化，細煤量增多；爐箅布氣不均 勻或灰層太厚等造成。其處理方法是提高氣化劑飽和溫度.對間歇 氣化爐則應(yīng)增加上下吹蒸汽用量，停吹加氮空氣。然后進行低負荷操 作，減慢加煤速度。2、火層傾斜是由于爐子點火不均勻；原料塊度不夠；爐膛內(nèi)布料不 均；氣化劑分布不均等造成。其處理方法是降低負荷，加大爐箅轉(zhuǎn)速； 對常壓氣化爐，可以采用插釬打渣

40、的方法，將較大的渣塊打碎。3、氣化劑溫度低主要原因是氧氣量增加、或蒸汽量減少；灰層低使 火層下移、火層傾斜以及風(fēng)洞等，其處理方法是對間歇氣化爐則應(yīng)增 加上下吹蒸汽用量，停吹加氮空氣。然后進行低負荷操作，減慢加煤 速度。4、爐箅溫度升高的主要原因是由于火層下移、灰層減薄形成的。其 處理方法是保護爐箅、建立灰層、培養(yǎng)火層、恢復(fù)正常的料層高度。119、粗煤氣主要由哪些成分組成?有哪些主要有害成分？它們有哪些 危害？答：煤氣的主要成分隨生產(chǎn)方法的不同而有差剝.以空氣和水蒸氣為 氣化劑的半水煤氣，其主要成分有H、Nr、CO、C0、CH、未反應(yīng) 的H 0；以水蒸氣-氧氣為氣化劑時，其主要成分為H、CO、C0、CH、 未反應(yīng)的水蒸氣等