煤炭气化工艺

1、煤炭气化工艺1、何为煤化工？答：煤化工是以煤为原料经过化学加工，实现煤的转化并进行综合利 用的工业。煤化工包括炼焦工业、煤炭气化工业、煤炭液化工业、煤 制化学品工业以及其他煤加工制品工业等。2、什么是煤气化？答：煤的气化是煤或煤焦与气化剂在高温下发生化学反应将埭或煤焦 中有机物转变为煤气的过程。3、什么是煤炭的汽化？答：煤炭气化是指煤在特定的设备内，在一定温度及压力下使煤中有 机质与气化剂（如蒸汽/空气或氧气等）发生一系列化学反应，将固 体煤转化为含有CO、H2、CH4等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体的 过程。煤炭气化时，必须具备三个条件，即气化炉、气化剂、供给热 量，三者缺一不可。4、煤

2、气的有效成分：一氧化碳、氢气、甲烷5、煤气化的四个过程：煤的干燥、干馏、热解、氧化和还原6、煤的热解的影响因素：煤的品味、煤的颗粒粒径、加热速度、分 解温度、压力、周围气体和介质。7、煤的热解结果生成的三类分子：小分子（气体）、中等分子（焦油）、 大分子（半焦）8、煤产生的热量用于哪些方面？答：煤产生的热量用于：（1）灰渣带出的热量；（2）水蒸气和碳还原 反应需要的热量；（3）煤气带走的热量；（4）传给谁夹套和周围环境 的热量9、分气化技术的分类：（1）按气化技术:地面气化和地下气化;（2） 按气化剂不同：富氧气化（产品为空气煤气）、纯氧气化（产品为混 合煤气）、氢气气化（产品为水煤气）、水蒸

3、气气化（产品为半水煤气）；（3）按给热方式：外热式气化、自热式气化、热载体式气化;（4）按气化炉类型分：移动床气化、流化床气化、气流床气化、熔融床气 化；（5）按操作压力分:加压气化和常压气化10、什么是固定床气化？答：在气化过程中，煤由气化炉顶部加入，气化剂由气化炉底部加入， 煤料与气化剂逆流接触，相对于气体的上升速度而言，煤料下降速度 很慢，甚至可视为固定不动，因此称之为固定床气化；而实际上，煤 料在气化过程中是以很慢的速度向下移动的，比较准确的称其为移动 床气化。11、煤的气化过程发生哪些主要的化学反应.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、煤的干馏产物有哪些？答：焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭13、煤气发生炉反应机理。答：煤气发生炉的原料是低硫份

5、、弱粘结性块煤，块煤主要成分有固 定碳、挥发份、灰份和水份。块煤在煤气发生炉中与水蒸气、空气在一定的温度下进行氧化还 原反应，生成可燃气体：一氧化碳、氢气、甲烷和碳氢化合物，也生 成CO2和大量未起反应的氮气。由于煤块质量好坏和操作条件的变 化，产出的煤气组分也不同，每一标准立方米煤气热值一般在1200 1450kcal / Nm3。块煤在煤气发生炉中分层进行着氧化还原反应：（一）、干燥层：煤与煤气接触，使煤中水分得到蒸发。（二）、干馏层：燃料煤发生热分解，放出挥发分。（三）、气化层分为氧化层与还原层，是煤气发生炉的主要反应区域， 煤与气化剂发生剧烈的反应（以通空气作为气化剂）a、氧化层 2C

6、+O2-2CO+热 Q 2CO+O2-2CO2+热 QC+O2-CO2 由此可见，空气中氧浓度减低了，发生炉中的CO2浓度就增高，若 02的浓度最低，则CO2的浓度最高。b、还原层CO2+O2-2CO 一热Q，CO2浓度下降则O2浓度增加；反 应热量从氧化层带入，若还原反应速度慢，则该层较厚；（三）、渣层 预热和均布氧化剂，保护炉篦和灰盘；（四）、以水蒸汽作气化时，气化层中无氧化层，可把气化层分为上 下二层：下层为主还原层C+2H2O-CO2+2H2-QC+H2O-CO+H2Q上层为次还原层CO+H2O-CO2+H2+QC+2H2 -CH4+Q在不同温度下，C与H2O蒸气反应达到平衡，当温度到

7、较高时，H2、 CO含量达到等量，温度越高越有利于优质煤气的生成。（五）、当空气与水蒸汽同时通入燃料层时C与O2反应，C将同时与 空气、水蒸气起反应，我们目前安装的煤气发生炉就是同时通入空气 和水蒸气的炉型。煤气炉升到一定温度后，通入水蒸气与空气的混合气，与热煤层反应 生成含有H2、CO、CH4等可燃气体，称发生炉煤气。同时也包括大量 未起反应的氮气和生成CO2气，这种煤气虽然热值较低，但能广泛地 应用于工业炉窑，作为加热的热源。15、气化反应，在固体表面进行的非均相气化反应的步骤 答：（1）气体反应物向固体表面转移或扩散；（2）气体反应物被吸附 在固体表面；（3）被吸附的气体反应物在固体表面

8、发生反应而行成中 间配合物；（4）中间配合物分解或与气相中到达固体表面的气体分子 发生反应；（5）反应物从固体表面解吸并扩散到气相。16、气化用煤的分类：第一类，气化时不黏结也不产生焦油，代表性 原料有无烟煤、焦炭、半焦和贫煤。第二类，气化时黏结并产生焦油，代表性原料有弱黏结或不黏结烟 煤。第三类，气化时不黏结但产生焦油，代表性原料有褐煤。第四类，以泥炭为代表性原料，气化时不黏结，能产生大量的甲烷。17、煤中的水分存在形式有三种：外在水分、内在水分和结晶水。18、由植物残骸经过复杂的生物化学作用和物理化学作用转变成 煤的转变过程叫做植物的成煤作用。19、一般认为，成煤过程分为两个阶段即 煤化阶

9、段 和 泥炭化阶段20、不同煤种的组成和性质相差是非常太的，即使是同一煤种，由于 成煤的条件不同，性质的差异也较大煤结构、组成 以及 变质程 度之间的差异，会直接影响和决定煤炭气化过程工艺条件的选择，也 会影响煤炭气化的结果。21、无烟煤、焦炭、半焦和贫煤作为气化用煤的主要特性是气化时不 黏结，不会产生焦油，所生产的煤气中只含有少量的甲烷，不饱和碳 氢化合物极少，但煤气热值较低。22、烟煤作为气化用煤的主要特性是气化时黏结，并且产生焦油，煤 气中的不饱和烃、碳氢化合物较多，煤气净化系统较复杂，煤气的热 值较高。23、煤气的发热值是指标准状态下1m3煤气在完全燃烧时所放出热 量，如果燃烧产物中的

10、水分以液态形式存在称高发热值，如果水以气 态形式存在称低发热值。24、压力增大，同一煤种制取的煤气的发热值越高，同一操作压力下， 煤气发热值由高到低的顺序依次是褐煤、气煤、无烟煤。这是由于随 着变质程度的提高，煤的挥发分逐渐降低。25、煤炭气化过程主要是煤中的碳和水蒸气反应生成氢，这一反应吸 收（填吸收或放出）大量的热量，该热量是通过炉内的碳和氧气燃烧 以后放出的热量来维持。26、煤中的水分存在形式有三种，包括外在水分，内在水分，结晶水27、煤中的水分和变质程度 有关，随煤的变质程度加深而呈规律性 变化；即从泥炭、褐煤、烟煤、年轻无烟煤，水分逐渐减少，而从 年轻无烟煤到年老无烟煤，水分又增加。

11、28、所谓的气化效率是指制得的煤气的热值与所使用的燃料的热值之 比，气化效率能够反映总能量的有效利用程度。29、一般地，从加压气化炉排出的灰渣中碳含量在5%左右，常压气 化炉在15%左右，对于液态排渣的气化炉，常在2%以下。30、煤中的硫以有机硫 和无机硫的形式存在，中国各地煤田的煤中 硫含量都比较低，太多在1%以下。31、简单地说，灰熔点就是灰分熔融时的温度.灰分在受热情况下， 一般经过三个过程。即变形温度，软化温度，流动温度，对煤炭气化 而言，一般用软化温度作为原料灰熔融性的主要指标。32、燃料的反应性就是燃料的化学活性，是指燃料煤与气化剂中的氧 气、水蒸气、二氧化碳的反应能力。一般以二氧

12、化碳的还原系数来表 示。33、判断题1、褐煤转变为烟煤和无烟煤的过程。在这个过程中煤的性质发生变化，所以这个过程叉叫做变质作用。（V2、无烟煤这种煤炭气化时黏结，并且产生焦油，煤气中的不饱和烃、 碳氢化合物较多，煤气净化系统较复杂，煤气的热值较高。X ）3、褐煤气化时不黏结但产生焦油。褐煤是变质程度较高的煤，加热 时不产生胶质体，含有高的内在水分和数量不等的腐殖酸，挥发分高， 加 热 时 不 软 化， 不 熔 融X ）4、一般来说，煤中挥发分越高，转变为焦油的有机物就越多，煤气的产率下降。（ V ）5、焦油产率与煤种性质有关：一般地说，变质程度较深的气煤和长 焰煤比变质程度浅的褐煤焦油产率大，

13、而变质程度更深的烟煤和无烟 煤.其焦油产率却更低。（ V6、加压气化对炉温的要求比常压气化炉高，而炉身一般比常压气化 炉低，能提供较高的干燥层，允许进炉煤的水分含量高。7、低灰的煤种有利于煤的气化生产，能提高气化效率、生产出优质 煤气，但低灰煤价格高，使煤气的综合成本上升。V ）8、煤的挥发分产率与煤的变质程度有密切的关系。随着变质程度的提高，煤的挥发分逐渐升高。（ X9、煤的比表面积和煤的粒径有关，煤的粒径越小，其比表面积越大。煤有许多内孔，所以比表面积与煤的气孔率有关。V ）10、煤的粒度太小，当气化速度较大时，小颗粒的煤有可能被带出气化炉外，从而使炉子的气化效率升高。（ X34、什么是煤

14、的灰分？灰含量高对气化有什么影响？答：煤的灰分是指将一定量的煤样在800C的条件下完全燃烧，残余物即灰分，表明了煤中矿物质含量的太小。（1）煤中灰分高，增加了运输的费用，（2）煤中灰分高对气化过程有许多不利的影响。气化时由于少量碳的表面被灰分覆盖，气化剂和碳表面的接触面积减少，降低了气化效率同时灰分的大量增加，不可避免地增加了炉渣的排出量，随炉渣排 出的碳损耗量也必然增加。此外，随着煤中灰分的增加，气化的各项消耗指标均增加，如氧气 的消耗指标、水蒸气的消耗指标和煤的消耗指标都有所上升，而净煤气的产率下降。35、什么是煤的挥发分产率？说明几种常用煤的挥发分的大致范围。答：煤的挥发分挥发分是指煤在

15、加热时.有机质部分裂解、聚合、缩 聚，低分子部分呈气态逸出，水分也随着蒸发，矿物质中的碳酸盐分 解，逸出二氧化碳等。除去水分的部分即为挥发分产率，挥发分中有 干馏时放出的煤气、焦油、油类。于馏煤气中含有氢、一氧化碳、二 氧化碳和轻质烃类。36、煤的粒度对气化过程有什么影响？答：1）粒度大小与比表面间的关系煤的粒度越小，其比表面积越大。气流通过床层的流通截面增大，气 流速度增大。2）粒度大小与传热的关系煤的粒度越大，传热越慢，煤粒内外温差越大，粒内焦油蒸气的扩散 和停留时间增加，焦油的热分解加剧，影响焦油的产率。3）粒度大小与生产能力间的关系煤的粒度太小，当气化速度较大时，小颗粒的煤有可能被带出

16、气化炉 外，从而使其化炉的气化效率下降。4）粒度大小对各项气化指标的影响通常情况下，煤的粒度太小，煤耗高，水蒸气和氧气的消耗量增加， 气化炉的生产能力下降。37、进行煤炭气化的设备叫气化炉 38、按照燃料在气化炉内的运动状况来分类是比较通行的方法， 分为移动床（又叫固定床）、沸腾床（叫流化床）、气流床和熔融床等39、如果以空气作为气化剂，生产的煤气称空气煤气。40、如果以空气（富氧空气或纯氧）和水蒸气的混合物作为气化剂，生 产的煤气称混合煤气。41、气化炉在生产操作过程中根据使用的压力不同，可分为常压气化 炉和加压气化炉；根据不同的排渣方式，可以分为固态排渣气化炉、 液态排渣气化炉。42、各种

17、不同结构的气化炉基本上由三大部分组成，即加煤系统、气 化反应部分、排灰系统。43、由于煤炭气化过程是在非常高的温度下进行的，为了保护炉体而 加设水套或内璧衬里是非常必要的。44、不论采用何种类型的气化炉，生产哪种煤气，燃料以一定的粒度 和气化剂直接接触进行物理和化学变化过程，将燃料中的可燃成分转 变为煤气，同时产生的灰渣从炉内排除出去，这一点是不变的。45、在气化炉内，物质基本上以两种相态存在，一是气相即空气、氧 气、水蒸气（称为气化剂）和气化时形成的煤气，另外是固相即燃料 和燃料气化后形成的固体如灰渣等。46、气化剂以较小的速度通过床层时.气体经过固体颗粒堆积时所形 成的空隙，床内固体颗粒静

18、止不动，这时的床层一般称固定床。47、在流化床阶段，如果流速进一步增大，将会有部分粒度较小的颗 粒被带出流化床，这时的床层相当于一个气流输送设备，因而被称为气流床。48、通常把气固相反应叫非均相反应，将气相中的反应叫均相反应。49、煤气化的气固相非均相反应是由五个过程组成的，即气化剂向燃 料颗粒表面的外扩散过程、气化剂被燃料颗粒的表面吸附、气化剂、 与碳的表面化学反应、产物分子的脱附、产物分子从颗粒表面扩散到 气流主体。50、具体的气化过程所采用的炉型不同，操作条件不同，所使用的气 化剂及燃料组成不同，但基本都包括几个主要的过程，即煤的干燥、 干馏、热解、主要的化学反应。51、煤干燥过程的主要

19、产物是水蒸气、被煤吸附的少量的一氧化碳和 二氧化碳等。52、煤的热解结果生成三类分子小分子（气体）、中等分子（焦油）、大 分子（半焦）。53、煤炭气化过程的两类主要反应即燃烧反应、还原反应 是密切相关的是煤炭气化过程的基本反应。54、移动床是一种较老的气化装置，燃料由 加人，底部通入移动床上部的加煤装置、气化剂、逆流流动，燃料与 气化剂逆向流动，反应后的灰渣由底部排出。55、移动床气化炉当炉料装好进行气化时，以空气作为气化剂，或以 空气（氧气、富氧空气）与水蒸气作为气化剂时，炉内料层可分为六个 层带，自上而下分别为空层、干燥层、干馏层、还原层、氧化层、灰 渣层，气化剂不同，发生的化学反应不同。

20、56、沸腾床气化炉是用流态化技术来生产煤气的一种气化装置，也称 流化床气化炉。57、所谓气流床，就是气化剂将煤粉夹带进人气化炉，进行并流 气化。58、发生炉煤气根据使用气化剂和煤气的热值不同，一般可以分为空 气煤气、混合煤气、水煤气、半水煤气等。59、3M-21型气化炉的主体结构由四部分组成.即炉上部有加煤机构、 中部为炉身、下部有除灰机构和气化剂的入炉装置。60、3M-21型气化炉除灰结构的主要部件有炉算、灰盘、排灰刀和风 相等。61、3M-13型和3M-21型的结构及操作指标基本相同，不同的是加煤 机构和破黏装置。62、水煤气发生炉和混合煤气发生炉的构造基本相同，一般用于制造 水煤气或作为

21、合成氨原料气的加氮半水煤气，代表性的炉型当推U- -G-I型水煤气发生炉。63、水煤气生产原料用焦炭或无烟煤，燃料从炉顶加入， 气化剂从炉底加入，灰渣主要从炉子的两侧进人灰瓶，少量细灰由炉 箅缝隙漏下进入炉底中心的灰瓶内。64、洗涤塔是煤气发生炉的重要辅助设备，它的作用是用冷却水对煤 气进行有效的洗涤，使煤气得到最终冷却、除尘和干燥。65、气化温度一般指煤气发生炉内氧化层的温度，煤气发生炉的温度般控制在10001200C左右。通常，生产城市煤气时，气化层的温度在9501050C左右最佳；生产合成原料气时，可以提高到 1150C 左右。66、间歇式水煤气的生产和混合煤气的生产不同。以水蒸气为气化

22、剂 时，在气化区进行碳和水蒸气的反应，不在区分氧化层和还原层。67、鲁奇炉的排渣方式主要有液态排渣和气态排渣两种。68、以第三代加压气化炉为例，主要部分有炉体、夹套、布煤器和搅 拌器、炉算、灰锁和煤锁等。69、液态排渣加压气化炉的基本原理是，仅向气化炉内通入适量的水 蒸气，控制炉温在灰熔点以上，灰渣要以熔融状态从炉底排出。气化 层的温度较高，一般在11001500C之间，气化反应速度大，设备 的生产能力大，灰渣中几乎无残碳。70、煤气的用途不同，其工艺流程差别很大。但基本上包括三个主要 的部分即煤的气化，粗煤气的净化，煤气组成的调整处理。71、整体煤炭气化联合循环发电系统，是将煤的气化技术和高

23、效的联 合循环发电相结合的先进动力系统。该系统包括两大部分，第一部分 是煤的气化，第二部分是煤气的净化部分。第一部分的主要设备有燃 气与蒸汽联合循环发电部分，第二部分的主要设备有，气化炉、空分 装置、煤气净化设备（包括硫的回收装置），燃气轮机发电系统，蒸 汽轮机发电系统、废热回收锅炉等。72、根据化学反应平衡规律，提高气化炉的压力有助于分子数减小 的反应，而不利于分子数增大或不变的反应。73、和固定床相比较，流化床的特是气化的原料粒度小.相应的传热 面积大，传热效率高，气化效率和气化强度明显提高。74、温克勒气化工艺流程包括煤的预处理、气化、气化产物显热的利 用、煤气的除尘和冷却等。75、当气

24、体通过床层的速度超过某一数值时，则床层不再能保持流态 化，固体煤粒将被带出床层，此时的床层即为气流床。76、德士古气化炉是一种以水煤浆进料的加压气流床气化装置，该炉 有两种不同的炉型，根据粗煤气采用的冷却方法不同可分为淬冷型、 和全热回收型。77、德士古煤炭气化工艺的流程基本部分包括煤浆的制备和输送、气 化和废热回收、煤气的冷却和净化等。78、影响德士古气化的主要工艺指标有：水煤浆的浓度、粉煤粒度、 氧煤比和气化炉操作压力等。79、气化强度：所谓气化强度，即单位时间、单位气化炉截面积上处 理的原料煤质量或产生的煤气量。80、气化炉单台生产能力：气化炉单台生产能力是指单位时间内，一 台炉子能生产

25、的煤气量。它主要与炉子的直径大小、气化强度和原料 煤的产气率有关。81、气化效率：所谓的气化效率是指所制得的煤气热值和所使用的燃 料热值之比.82、煤气产率：煤气产率是指每千克燃料（煤或焦炭）在气化后转化为 煤气的体积，它也是重要的技术经薪指标之一.83、煤气单耗：每生产单位体积的煤气需要消耗的燃料质量，以kg/ m3 计。84、水蒸气的消耗量：水蒸气的消耗量是指气化1kg煤所消耗蒸汽的 量.水蒸气消耗量的差异主要由于原料煤的理化性质不同而引起的。85、气化温度：气化温度一般指煤气发生炉内氧化层的温度。86、料层高度：气化炉内，灰渣层、氧化层、还原层、干馏层和干燥 层的总高度即为料层高度。87

26、、粗煤气、净煤气：气化炉出来的煤气称粗煤气，净化后的煤气称 为净煤气。88、汽氧比：汽氧比是指气化剂中水蒸气和氧气的组成比例。89、根据燃料在炉内的运动状况可以将气化炉分为哪几类？答：根据燃料在炉内的运动状况来分类的方式应用比较广泛，相应的 气化炉有移动床（固定床）、沸腾床（流化床）、气流床和熔融床。90、简述移动床气化炉的燃料分层情况，并说明各层的主要作用。答：炉内料层：当炉料装好进行气化时，以空气作为气化剂，或以空 气（氧气、富氧空气）与水蒸气作为气化剂时，炉内料层可分为六个层 带，自上而下分别为：空层、干燥层、干馏层、还原层、氧化层、灰 渣层。灰渣层灰渣层中的灰是煤炭气化后的固体残渣，煤

27、灰堆积在炉底的气体分布 板上具有以下三个方面的作用：均匀分布气化剂作用 由于灰渣结构疏松并含有许多孔隙， 对气化剂在炉内的均匀分布有一定的好处。预热作用煤灰的温度比刚人炉的气化剂温度高，可使气化 剂预热。保护作用 灰层上面的氧化层温度很高，有了灰层的保护， 避免了和气体分布板的直接接触，故能起到保护分布板的作用。 氧化层也称燃烧层或火层，是煤炭气化的重要反应区域，从灰渣中升上来的 预热气化剂与煤接触发生燃烧反应.产生的热量是维持气化炉正常操 作的必要条件。还原层在氧化层的上面是还原层，赤热的炭具有很强的夺取水蒸气和二氧化 碳中的氧而与之化台的能力，水（当气化剂中用蒸汽时）或二氧化碳发 生还原反

28、应而生成相应的氧气和一氧化碳，还原层也因此而得名。 干馏层干馏层位于还原层的上部，气体在还原层释放大量的热量，进入干馏 层时温度已经不太高了，气化剂中的氧气已基本耗尽，煤在这个过程 历经低温干馏，煤中的挥发分发生裂解.产生甲烷、烯烃和焦油等物 质，它们受热成为气态而进入干燥层。干馏区生成的煤气中因为含有 较多的甲烷，因而煤气的热值高，可以提高煤气的热值，但也产生硫 化氢和焦油等杂质。干燥层干燥层位于干馏层的上面，上升的热煤气与刚人炉的燃料在这一层相 遇并进行换热，燃料中的水分受热蒸发。空层空层即燃料层的上部，炉体内的自由区，其主要作用是汇集煤气，并 使炉内生成的还原层气体和干馏段生成的气体混合

29、均匀。由于空层的 自由截面积增大?使得煤气的速度大大降低，气体夹带的颗粒返回床 层，减小粉尘的带出量。91、什么是沸腾床气化?沸腾床气化和移动床气化相比较，有什么优 点？/ttt 答：在固定床阶段，燃料是以很小的速度下移，与气化剂逆流接触。 当气流速度加快到一定程度时，床层膨胀，颗粒被气流悬浮起来。当 床层内的颗粒全部悬浮起来而又不被带出气化炉，这种气化方法即为 流化床（沸腾床）气化工艺。和固定床相比较，流化床的特点是气化的原料粒度小.相应的传热面 积大，传热效率高，气化效率和气化强度明显提高。92、为什么煤的黏结性对气流床气化过程没有太大影响？答：由于煤料悬浮在气流中，随气流并流运动，煤粒的

30、干燥、热解、 气化等过程瞬间完成，煤粒被气流隔开，所以煤粒基本上是单独进行 膨胀、软化、燃尽及形成熔渣等过程，所以煤的黏结性、机械强度、 热稳定性等对气化过程不起作用，原则上几乎可以气化任何煤种。93、发生炉煤气分为哪几类？答：发生炉煤气根据使用气化剂和煤气的热值不同，一般可以分为空 气煤气、混合煤气、水煤气、半水煤气等。94、为什么实际混合煤气组成与理想混合煤气组成有一定的差别， 答：首先，气化的燃料不是纯碳，里面含有挥发分、灰分、水分等杂 质，且气化过程也不可能达到平衡，碳也不可能完全气化，二氧化碳 不可能完全还原，因而煤气中的一氧化碳和氢气的含量比理想情况的 数值要低。再者，混合煤气的组

31、成与料层高度有关实际制得的混合煤气除有一氧化碳、氢气、二氧化碳和氨气外，还含 有干馏产生的一定量的高热值甲烷及一些其他的碳氢化合物，以及一 定量的硫化氢、氨气及水蒸气等。另外，进人气化炉内的水蒸气实际 反应温度较低，蒸汽的分解率较低，因此，蒸汽分解产生的氢气和一 氧化碳较理论值低，但由于于馏段生成部分氢气的补充，最终煤气的 组成视具体情况而定。对于实际煤气的热值而言，由于干馏段生成的 甲烷等化合物热值高，反而实际煤气的热值较理想煤气的热值高一 些。95、什么是水煤气，什么是半水煤气，有何区别？答、典型的制取水煤气的方法是煤的燃烧和水蒸气的分解分开交替进 行，可制得(H2+CO)与(N2)之比在

32、15.823.1左右的水煤气。在合 成氨工业上需配入适量的氮气，使得(H2+CO)和(N2)之比约为3.2左右，称为半水煤气。96、3M-21型煤气发生炉的主要结构包括哪几个部分？答: 3M-21型气化炉的主体结构由四部分组成.即炉上部有加煤机构、 中部为炉身、下部有除灰机构和气化剂的入炉装置。97、煤气发生炉设水夹套的目的是什么？答：加设水夹套的作用一是回收热量，产生一定压力的水蒸气供气化 或探火孔汽封使用；另一方面.可以防止气化炉局部过热而损坏。98、炉箅的主要作用是什么？答：炉箅的主要作用作用是支撑炉内总料层的重量，使气化剂在炉内 均匀分布，与碎渣圈一起对灰渣进行破碎、移动和下落。99、

33、3M-21型和3M-13型两种气化炉的主要区别是什么？答：3M-13型和3M-21型的结构及操作指标基本相同，不同的是加煤 机构和破黏装置。100、煤气发生站常见的工艺流程有哪几种？比较常见的工艺流程分为下述四种形式。热煤气工艺流程无焦油回收的冷煤气工艺流程有焦油回收的冷煤气工艺流程两段式冷煤气工艺流程。101、简述电捕焦油器的除尘原理。静电除粉尘和焦油效率较高，内部为直立式管束状结构，每个圆管中 央悬挂一根放电极，管壁作为沉降极，下端设有储油槽。在每个放电 极和接地的沉降极之问，建立一个高压强电场。当煤气通过强电场时， 由于电离使煤气中大部分粉尘和焦油雾滴带上负电，而向圆管壁(相 当于正极)

34、移动，碰撞后放电而黏附在上面，逐渐积聚沉淀而向下流 动，煤气经两极放电后由电捕焦油器导出。102、如何通过调节饱和温度来调节气化炉的火层温度？当炉温偏高时，提高气化剂的饱和温度，增加水蒸气的含量，空气中 的氧气不足，则主要进行生成CO的反应，放热较少气化温度下降； 相反当炉温偏低时，适当降低气化剂的入炉饱和温度，氧气充足，主 要进行的是生成CO2的反应，热效应大，气化温度上升。103、水煤气发生炉的主要工艺指标有哪些？水煤气发生炉的主要工艺指标有热效率、制气效率、气流速度、水蒸 气用量、料层高度、循环时间。104、简述鲁奇炉的加煤过程。加煤过程简述如下。煤锁在大气压下（此时煤锁下阀关，煤锁上阀

35、开），煤从煤斗经 过给煤溜槽流入煤锁。煤锁充满后，关闭煤锁上阀。煤锁用煤气充压到和炉内压力相 同。充压完毕，煤锁下阀开启，煤开始落入炉内，当煤锁空后，煤 锁下阀关闭。煤锁卸压，煤锁中的煤气送人煤锁气柜，残余的煤气由煤锁喷 射器抽出，经过除尘后捧入大气。煤锁上阀开启，新循环开始。105、温克勒气化炉为什么使用二次气化剂？使用二次气化剂的目的是为了提高煤的气化教率和煤气质量。被煤气 带出的粉煤和未分解的碳氢化合物，可以在二次气化剂吹入区的高温 环境中进一步反应，从而使煤气中的一氧化碳含量增加、甲烷量减少。106、K-T炉的喷嘴为什么对称设置？两个稍向下倾斜的喷嘴相对设置，一方面可以使反应区内的反应

36、物形 成高度湍流，加速反应，同时火焰对喷而不直接冲刷炉墙，对炉墙有 一定的保护作用。另一方面，在一个反应区未燃尽的喷出颗粒将在对 面的火焰中被进一步气化，如果出现一个烧嘴临时堵塞时保证连续安 全生产。107、煤气发生炉运行时，燃料层温度和蒸汽的送入量，是控制煤气 发生炉运行的两个关键参数。108、对于混合发生炉制气时采用空气和蒸汽的混合气作为气化剂。109、亮红色和橘黄色的交界处即为还原层和氧化层的分界线。一般 来说，橘黄色到黄色为氧化层，亮红色以下部位为还原层。110、鲁奇炉开车点火程序包括用蒸汽和空气开车，后切换成蒸汽氧 气开车两大部分。111、常压移动床混台煤气发生炉，常采用传统的人工探

37、钎办法来测 定料层状况，并分析各料层的温度、位置及分布均匀性。112、炉箅温度升高的主要原因是由于火层下移、灰层减薄形成的。113、一般的常压混合煤气发生炉出口煤气温度为450600C。114、气化炉卸灰不充分。表现为气化炉出口温度是逐渐上升；灰锁 温度低于正常范围。115、煤炭气化过程中，气化炉不正常情况有炉内严重结渣、火层倾斜、 气化剂温度低、炉箅温度过高以及煤气中氧含量过高等。116、气化剂在炉算上分布不均匀由于灰和煤堵塞炉算上部分气化剂 通道而引起。117、判断题（在题后括号内对的画“”，错的画“X”）1、通过对炉渣的产率和渣内残碳分析，可以间接了解炉内生产工况。（V ）2、经常使用及

38、长时间停炉的煤气发生能直接点火，可以不经烘炉直接投入生产运行。（X ）3、发生炉铺料时，首先应在炉箅上铺一层灰渣，并平整。（V ）4、对于先进的设备，可以不经过气密性试羞.即可投入运行。（X ）5、鲁奇炉的开车分两大部分，一是用蒸汽和空气开车，当出口煤气分析合格，灰床建立的情况下，稳定运行约6h后，即可切换到氧气 和蒸汽开车。（V ）6、根据灰渣的外观可以估计灰层的大致高度，灰渣呈灰黑色，表明 灰渣层太薄残碳高，可以采取减少出灰量或降低负荷的办法来调整。（V ）7、结碴的共同原因是煤中的水分含量太高，共同特征是煤气出口温 度和二氧化碳含量上升，渣中含碳量增大。（X ）8、 火层倾斜时.炉顶温度

39、下降，灰渣结块。（X ）118、论述煤炭气化过程中，气化炉常见的故障，产生的原因及处理方 法答：煤炭气化过程中，气化炉常见的故障主要有炉内严重结渣、火层 倾斜、气化剂温度低、炉箅温度过高等。1、炉内结渣是由于汽氧比低；煤的灰熔点变低后没有及时调整 汽氧比；煤的粒度分布发生变化，细煤量增多；炉箅布气不均 匀或灰层太厚等造成。其处理方法是提高气化剂饱和温度.对间歇 气化炉则应增加上下吹蒸汽用量，停吹加氮空气。然后进行低负荷操 作，减慢加煤速度。2、火层倾斜是由于炉子点火不均匀；原料块度不够；炉膛内布料不 均；气化剂分布不均等造成。其处理方法是降低负荷，加大炉箅转速； 对常压气化炉，可以采用插钎打渣

40、的方法，将较大的渣块打碎。3、气化剂温度低主要原因是氧气量增加、或蒸汽量减少；灰层低使 火层下移、火层倾斜以及风洞等，其处理方法是对间歇气化炉则应增 加上下吹蒸汽用量，停吹加氮空气。然后进行低负荷操作，减慢加煤 速度。4、炉箅温度升高的主要原因是由于火层下移、灰层减薄形成的。其 处理方法是保护炉箅、建立灰层、培养火层、恢复正常的料层高度。119、粗煤气主要由哪些成分组成?有哪些主要有害成分？它们有哪些 危害？答：煤气的主要成分随生产方法的不同而有差剥.以空气和水蒸气为 气化剂的半水煤气，其主要成分有H、Nr、CO、C0、CH、未反应 的H 0；以水蒸气-氧气为气化剂时，其主要成分为H、CO、C0、CH、 未反应的水蒸气等