⑴兩段式煤氣發(fā)生爐的爐內(nèi)反應(yīng)層次分明,塊煤自上而下按煤的干燥、干餾、還原、氧化不同反應(yīng)區(qū)段漸序升溫,不僅爐內(nèi)反應(yīng)工況穩(wěn)定,而且反應(yīng)也較。而單段式煤氣發(fā)生爐爐內(nèi)反應(yīng)層次不分明,在有限的煤層厚度內(nèi),煤的干燥、干餾、還原、氧化幾乎在較短的時間內(nèi)同時進行,爐況易產(chǎn)生波動,反應(yīng)也不夠。因此:①氣化同一種煙煤時兩段式煤氣發(fā)生爐制氣所產(chǎn)生的煤氣熱值比單段式煤氣發(fā)生爐制氣要高418~628kJ/m3左右。②兩段式煤氣發(fā)生爐制氣的氣化效率與熱效率比單段式煤氣發(fā)生爐制氣高,大約能提高5%。③對煤炭利用率的提高,單段爐的氣化強度比較低,兩段爐在原氣化層上加高了干餾層使煤炭在進入氣化層時已成為半焦炭狀,使煤炭氣化的,兩段式煤氣爐生產(chǎn)出的灰渣含炭率,一般在12%左右,單段爐在20%左右。
⑵兩段式煤氣發(fā)生爐制氣所產(chǎn)生煤氣比單段式煤氣發(fā)生爐制氣干凈,有利于操作管理與環(huán)境保護。兩段式煤氣發(fā)生爐由于干餾段的存在,煤在450~550℃的低溫干餾條件下所產(chǎn)生的焦油屬輕質(zhì)焦油,流動性好,便于利用,另外,由于煤層較厚,對上行煤氣能起到的過濾作用,因此煤氣中的灰塵比單段式煤氣發(fā)生爐明顯減少,而落入氣化段的半焦在氣化過程中,幾乎沒有焦油,灰塵也相對地少了許多。因此,冷煤氣凈化系統(tǒng)中所產(chǎn)生的流動性好的輕質(zhì)焦油,有利于貯運和再利用,又不會產(chǎn)生大量的含酚廢水,而生成的少量酚液,或采用焚燒爐焚燒,或用此酚液制成水煤漿,還解決了煤氣站含酚廢水對環(huán)境的污染。單段式煤氣發(fā)生爐由于其沒有明顯的干餾段,氣化反應(yīng)過程所產(chǎn)生的焦油屬重質(zhì)焦油,流動性較差,不利于貯運和再利用。
⑶單段式煤氣發(fā)生爐煤層較兩段式煤氣發(fā)生爐薄,生產(chǎn)過程中容易產(chǎn)生空洞,空洞可導(dǎo)致煤氣中氧含量,當達到爆炸限時遇火源則發(fā)生爆炸。大部分事故都是發(fā)生在單段爐。此外由于煤層薄,也容易燒偏或結(jié)疤,影響產(chǎn)氣量,惡化操作條件,造成煤氣成分波動,煤氣質(zhì)量不穩(wěn)定。
⑷對環(huán)境的污染,單段爐的出口煤氣溫度較高,通常在凈化過程中煤氣直接用水來洗滌,降溫,產(chǎn)生的含酚污水量比較大,處理困難;兩段爐的凈化采用間接冷卻,水和煤氣不直接接處,避免了對水的污染,只有煤氣冷凝產(chǎn)生的含酚污水,數(shù)量少得多,處理比較容易。
⑸單段式煤氣發(fā)生爐比兩段式煤氣發(fā)生爐造價低,投資回收較快;建設(shè)周期短,可較快建成投入使用。綜上所述,兩段爐制氣與單段爐制氣相比,雖然兩段爐的價格比單段爐高,但是兩段爐制氣不僅爐內(nèi)制氣穩(wěn)定,煤氣熱值與氣化效率較高,而且重要的是環(huán)境效果好。有的行業(yè)對煤氣的質(zhì)量要求不高,使用單段式煤氣發(fā)生爐,熱煤氣僅作除塵處理后不經(jīng)洗滌除油除酚就直接作為燃料在窯爐燃燒,表面上似乎沒有污水產(chǎn)生,實際上是把污染源轉(zhuǎn)移到窯爐,通過燃燒排到大氣中去。資料顯示,很多地方已經(jīng)開始禁用單段式煤氣發(fā)生爐,原因是單段式煤氣產(chǎn)生爐污染大,危險性也大。單段煤氣發(fā)生爐生產(chǎn)冷凈煤氣的工藝技術(shù)已呈現(xiàn)逐步淘汰趨勢,將由較為的兩段式煤氣發(fā)生爐替代。
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