作为一种新型的加热设备,气化炉在工业领域中已经得到了广泛的应用。
气化炉通过将固态或液态的燃料转化为可燃气体,然后再将气体与空气混合燃烧,以达到加热的目的。相比传统的燃油炉,气化炉的燃烧效率更高,能够节省能源并减少环境污染。
气化炉分为两种类型,一种是直接燃烧型气化炉,另一种是间接燃烧型气化炉。直接燃烧型气化炉将燃料直接燃烧,产生高温气体,并将其引入加热设备中。而间接燃烧型气化炉则将燃料在一个独立的燃烧室中燃烧,然后将产生的高温气体通过热交换器传递给加热设备,从而达到加热的目的。
气化炉的应用非常广泛,特别是在石油化工、冶金、纺织、食品加工等工业领域中。在石油化工领域中,气化炉主要用于裂解石油和合成气体。在冶金领域中,气化炉主要用于炼铁和钢铁生产过程中的加热和烘干。在纺织和食品加工领域中,气化炉主要用于纺织品和食品的干燥和加热。
总的来说,气化炉作为一种节能环保的加热设备,将会在未来得到更广泛的应用。同时,随着科技的不断发展,气化炉的燃烧效率和安全性也将会得到不断的提升,为工业生产提供更加可靠和高效的加热设备。
气化炉的结构由下而上依次为炉栅、灰盆、炉蓖和气化层,中间有一个火门。气化剂由炉栅通过,煤在炉蓖上燃烧,依次产生氧化层、还原层、炭渣和煤气。
在氧化层,煤在高温下与气化剂反应,主要进行吸热燃烧和吸热气化。燃烧时放出大量的二氧化碳和水蒸气,在高温下发生脱羧基反应,生成灰渣和含有二氧化碳、水蒸气、甲烷、氢等可燃气体。
在还原层,主要是气化剂中的一氧化碳与赤热的煤发生还原反应,生成煤气。这一层是主要的煤气生成过程,生成的气体主要是氢、甲烷、一氧化碳、二氧化碳及少量水蒸气。
以上两个过程是交替进行的,从炉栅到一定高度是氧化层,从一定高度往上都是还原层。氧化层不断生成煤气和灰渣,煤气向上升,灰渣向下落;还原层不断产生热煤气和残渣,热煤气向上走,热灰渣往下落。
灰渣落到灰盆后由炉栅的漏灰孔排出炉外。煤气从氧化层穿过还原层到炭渣层,又通过漏孔进入护盖以上的空间,沿护盖上的出气口排出,即为粗煤气。粗煤气通过分气箱分为两路:一路叫冷煤气,一路叫热煤气。
上述生产过程都是在高温下进行的物理化学变化过程。这一过程由煤在高温下燃烧产生化学反应生成煤气开始,煤气从氧化层穿过还原层到炭渣层后从护盖的出气口出来,经分气箱分为两路:冷煤气和热煤气。冷煤气的温度约在100~200℃之间;热煤气的温度约在600~700℃之间。冷煤气的热值低,一般在33~36焦耳/立方米左右;热煤气的热值高,一般在380~400焦耳/立方米左右。冷煤气主要用于陶瓷工业和民用煤气管网系统;热煤气主要用于发电厂或工业窑炉作燃料。
通过上述的工艺流程可知,气化炉内各部位的温度高低决定了生成煤气中各种成分的多少以及冷热煤气量的大小。因此,掌握温度的高低是气化操作的关键。