煤气发生炉是将煤炭转化为可燃性气体--煤气(主要成分为CO、H2、CH4等)的生产设备。工作原理为:将符合气化工艺指标的煤炭筛选后，由加煤机加入到煤气炉内，从炉底鼓入自产蒸汽与空气混合气体做为气化剂。煤炭在炉内经物理、化学反应，生成可燃性气体，(双段炉:上段煤气经过旋风除油器、电捕器过滤焦油.下段煤气经过旋风除尘器清除灰尘，经过混合后输送到用户使用)供用户使用。广泛适用于轧钢炉、退火炉、锻造炉、钢管炉、玻璃炉、熔铝炉、铜材炉、建陶炉等各种热工炉所需温度范围内的各种炉形。

• 中文名 煤气发生炉
• 外文名 Gas furnace
• 用途 熔炼、退火、煤气站等
• 使用原料 煤
• 产出 煤气、焦油、炉渣

工作原理

　　发生炉煤气是通过水蒸气和空气混合形成气化剂后流经炽热的固定燃烧床生成的。空气中所含的氧气、水蒸气与燃料中的碳反应，生成了共含有CO、CO2、H2、CH4、N2等成分的发生炉煤气。与空气混合的蒸气提高了热效率，并降低了燃烧床的温度，从而控制了熔块的形成。蒸气与碳反应是吸热反应:C+H2O=CO+H2-Q(Q为热量，下同)当氧气和碳反应时就放出热量:2C+O2=2CO+Q燃烧床的温度取决于气化剂的饱和温度，燃料的粒度、类型及发生炉的炉型。燃烧床的温度是非常重要的，因为对于给定的燃料和炉型，它决定着发生炉煤气的成分:在温度高的情况下，可产生大量的可燃气体。因此，重要的是既保持燃烧床高温而又不会形成熔块。形成熔块的温度取决于燃料的渣融特性，在氧气充足的情况下，还会出现两种反应:2CO+O2=2CO2+QC+O2=CO2+Q。所以说，CO的产生并不一定意味着任何碳燃烧都能使煤气的热值降低。另外，一些水蒸气还与CO反应，由于每体积CO转化为CO2时，同时生成了相同体积的H2:CO+H2O=CO2+H2。因此，不会有热损失。在还原层，其温度低于1200℃时，还会出现下面的快速反应:CO2+C=2COH2O+C=CO+H2当煤气通过还原带时，可燃气体含量迅速上升，而CO2和水蒸气含量下降。通过还原带后，一些煤气被抽出，流经底部旋风除尘器和强制风冷器，这股煤气称为"底部煤气"，其温度约为400℃左右。在干馏层，喂入发生炉的燃料，依次被干燥、预热和碳化，生成的蒸气、焦油雾和煤气一块从顶部离开发生炉，这一部分煤气称为"顶部煤气"，其温度保持120℃左右。

基本用途

　　很多人第一次听说煤气发生炉都会有一种很茫然的感觉，那么它的用途是什么呢?其实很多用煤气发生炉的客户都知道煤气发生炉煤气是由煤气化而得的一种燃料气，但是煤气发生炉煤气最主要的用途是工业燃料。

　　随着工业的发展煤炭、天然气和石油的开发，煤炭在各国能源构成中的的比例逐渐下降，在世界各国产生了能源危机。煤气发生炉也在适应市场需求，一代一代的更新。在我国煤炭始终是最主要的的能源。全国各地、各行、各业都新建了一批煤气发生站。在当前社会为了充分的利用我国丰富的煤炭资源，在其它新的气化方法尚不普及的情况下，煤气发生炉煤气仍然是一种行之有效的气化方式，特别对面宽量大的中小企业尤其是如此。

　　煤气发生炉煤气的具体用途:

　　用途一、煤气发生炉煤气可以用于工业窑炉的加热，例如:机械工业的锻造加热炉、热处理炉;玻璃工业熔池;砂轮、耐火材料工业的隧窑。

　　用途二、煤气发生炉煤气可以用于各种锅炉消烟除尘，各种工业锅炉，特别是中小型锅炉生产中烟尘十分严重，除了不断改进燃料方式和设置各类高效除尘设备外，采用煤气发生炉燃气做燃料，是国内外公认的好办法之一。

主要分类

　　煤气发生炉按不同的制气工艺和所产煤气的质量分为单段煤气发生炉、双段煤气发生炉和干馏式煤气发生炉。

单段

　　单段煤气发生炉的产品属于固体燃料(煤或焦炭)经过气体的一种热加工过程，即用氧或氧化合物(蒸汽、二氧化碳)通过高温的固体燃料(煤、焦炭)层、其中起氧化作用的有机物质(空气、水蒸汽)称为气化剂，生成含有氢、一气化碳及甲烷等的混合气体称为煤气。

　　炉体结构:全水套结构，自产蒸汽压力为294KPa ，可直接通入煤气炉做气化剂使用。

　　加煤机构:采用机械加煤结构，操作简单，维修方便，气密性好。

　　清灰机构:采用液压传动装置湿式单侧除灰。该炉加料、除渣、布风均匀，操作简便、调节方便、运行可靠。

　　常压固定床煤气发生炉，一般以块状无烟煤或烟煤和焦炭等为原料，用蒸汽或蒸汽与空气的混合气体作气化剂，生产以一氧化碳和氢气为主要可燃成分的气化煤气。煤气炉内燃料层的分区1-干燥层2-干馏层3-还原层4-氧化层5-灰渣层。

双段

　　双段式煤气发生炉发生的煤气分为上段煤气和下段煤气。上段煤气先进I级电捕焦油器，脱除重质焦油及灰尘，其工作温度为90-150摄氏度之间，在进入间接冷却器，在间接冷却器内煤气呗冷却至35-45摄氏度左右。下段煤气经旋风除尘器除尘，除尘后的温度大约在450-550摄氏度。继而进入余热换热器，在给煤气降温的同时回收煤气显热，煤气温度降至200-230摄氏度左右;再进入风冷器冷却，温度降至35-45摄氏度。被间接冷却后的上段煤气和下段煤气进入二级电捕轻油器再一次脱油、除尘。被冷却净化后的煤气经加压及加压，通过煤气管道输送使用。

　　干馏式

　　干馏式煤气发生炉是在两段炉的基础上研发的一种炉型，取消了两段炉的下段煤气全部煤气都在干馏段中充分干馏由煤气炉顶部排出。干馏炉既保留了两段炉在料层控制方面简单的优势，同时由于气化段所生产的煤气全部上行由于干馏煤炭，所以不需要对煤气进行流量比例的调节，大大降低了煤气炉的操作和维护的复杂程度。

　　干馏炉在煤气减少携灰方面优于一段炉和两段炉。

配套设备

电捕焦油器

　　电捕焦油器用于过滤煤气中的焦油，电捕焦油器采用结构形式有同心圆式、管式和蜂窝式等三种。无论哪种结构，其工作原理，即在金属导线与金属管壁〔或极板〕间施加高压直流电，以维持足以使气体产生电离的电场，使阴阳极之间形成电晕区。

旋风除尘器

　　旋风除尘器是除尘装置的一类。除沉机理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力降尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。旋风除尘器于1885年开始使用，已发展成为多种型式。按其流进入方式，可分为切向进入式和轴向进入式两类。在相同压力损失下，后者能处理的气体约为前者的3倍，且气流分布均匀。普通旋风除尘器由简体、锥体和进、排气管等组成。旋风除尘器结构简单，易于制造、安装和维护管理，设备投资和操作费用都较低，已广泛用来从气流中分离固体和液体粒子，或从液体中分离固体粒子。在普通操作条件下，作用于粒子上的离心力是重力的5~2500倍，所以旋风除尘器的效率显著高于重力沉降室。大多用来去除0.3μm以上的粒子，并联的多管旋风除尘器装置对3μm的粒子也具有80~85%的除尘效率。选用耐高温、耐磨蚀和服饰的特种金属或陶瓷材料构造的旋风除尘器，可在温度高达1000℃，压力达500×105Pa的条件下操作。从技术、经济诸方面考虑旋风除尘器压力损失控制范围一般为500~2000Pa。

窑

　　轧钢加热窑

　　轧钢加热炉一般是由加热炉本体，冷却系统、燃烧系统、进出料、排烟系统、余热回收系统、自动控制系统等七个部分组成。按出料方式分为侧出料和端出料两种。主要用于钢坯的扎前加热，轧钢加热炉其燃烧气氛为还原气氛，减少了对钢坯的烧损，提高了钢坯的加热质量。

　　罩式退火窑

　　罩式退火窑是由2个炉台，2个内罩，一个加热罩和一个冷却罩组成。一只炉台在加热升温和保温时，另一只炉台处于冷却，卸料过程，加热罩交替加热2只炉台，既能够节省能耗，并实现连续生产。

　　隧道窑

　　隧道窑根据温度分为高温隧道窑和中温隧道窑两大类。隧道窑结构形式多种多样，内衬可为重质耐火砖或轻质耐火砖形式，窑顶可分为拱卷结构或平吊顶结构，外壳可为金属钢板结构或红砖外墙结构，具体形式可根据产品及用户不同情况进行设计制作。隧道窑主要用于耐火材料、陶瓷及化工粉体的烧成。隧道窑产量大、产品质量稳定。

　　全纤维台车式热处理窑

　　全纤维台车式热处理窑是由炉体、炉门、台车、炉门起吊机构、台车行走机构、煤气发生炉、温控显示等部分组成。其中炉体部分由钢骨架和钢板焊接而成，炉衬由耐火限位块结构组成。

　　台车式炉适用于大型和大批量的铸锻件退火、正火以及回火处理。台车式炉对燃料的热利用高，对周围环境的污染小。

原料

　　煤制气是以煤或焦炭等含碳的物质为原料，以空气和水蒸汽为气化剂，在常压固定床煤气发生炉内气化获取可燃气体的技术，生成气体的主要成分是一氧化碳、氢气、氮气、二氧化碳，可燃组份为一氧化碳和氢气，由于含有大量的惰性组份氮气，因此煤气热值不高，低热值为6 MJ/Nm 左右。

　　煤气发生炉制气技术中有发生炉冷煤气和热煤气两种，可根据产品的性质选择不同的燃料气，加热对燃料洁净度没有要求的制品，可采用热煤气;加热对燃料洁净度有要求的制品，可将制得的煤气净化变成洁净冷煤气，冷煤气的含尘量及其有害成分(如H2S)很低，不会污染制品，因而可以采用明焰烧成。传统的煤炭燃烧对窑炉的温度不易控制，经常有温度想升升不起来，想降降不下去的情况发生。而应用冷煤气和热煤气加热制品，如调节窑炉温度只须调节煤气阀和风阀的开度，非常简便，对于提高产品质量、改进产品生产工艺、改善劳动条件和环境卫生具有十分明显的效果。

技术参数

　　注意事项

环保标准

　　(1) 设置水封水池(循环利用)，保证水封污水不外排。

　　(2) 冷凝含酚废水集中收集并汽化后再利用。

　　(3) 对噪声较高的设备，采取建筑隔音的方式，治理噪声污染。

　　(4) 固体废弃物集中回收，综合利用。

　　(5)合理设计烘炉送气工艺，设置煤气放散点火器，保证放散烟气达标排放。

安全措施

　　(1) 系统内设置钟罩阀，系统超压时，自动放散卸压，系统内设置多处水封，超压时可自动卸压。

　　(2) 系统内各设备设置蒸汽吹扫，防止空气和煤气混合发生爆炸及造成人员煤气中毒。

　　(3) 煤气发生炉加煤机采用双路、双滚筒加煤，上下配插板阀，有效防止煤气泄漏，从而净化操作空间。

煤气净化

　　由煤气发生炉生成的粗热煤气(温度为500~600℃)首先进入双竖管被热循环水冷却洗涤，煤气中的部分灰尘随热循环水从双竖管下部的水封中排出，被双竖管洗涤降温后的煤气温度约为80℃，进入洗涤塔进行再次的冷却和洗涤除尘，煤气温度冷却至30~45℃，出口灰尘含量一般小于50mg/m3 。经隔离水封再进入电捕除尘器进行脱油除尘，煤气中的焦油与灰尘总含量不超过100mg/m以内，通过煤气加压机加压至8-15kpa(也可根据用户用户调整)，再经脱硫塔脱去硫份后，供用户使用。

蒸汽调节

　　蒸汽用量控制不当，往往造成煤气发生炉结大块和结疤，严重影响制气的数量和质量，煤气炉气化现有的原料品种较杂，因此，上下吹蒸汽，差值和百分比不能千篇一律，应该根据原料的性能而定。主要是根据原料的灰熔点，其次是原料的灰分含量，

　　所以，对于性能不同的煤，蒸汽如何合理使用，只有在仪表准确，阀门严密不漏，低压蒸汽总管压力稳定，注意吹风排队的情况下，通过实践，认识，最终得到比较适宜的蒸汽用量和上下吹百分比，对高产低耗是有好处的。