四、工業爐和煤氣發生設備

(一)工業爐

工業爐是在工業生產中，利用燃料燃燒或電能轉化的熱量，將物料或工件加熱的熱工設備。廣義地說，鍋爐也是一種工業爐，但習慣上人們不把它包括在工業爐范圍內。工業爐由工業爐砌體、工業爐排煙系統、工業爐預熱器和工業爐燃燒裝置等組成。

1.按供熱方式分類

(1)火焰爐(或稱燃料爐渠用固體、液體或氣體燃料在爐內的燃燒熱量對物料或工件進行加熱。火焰爐按工作室的形狀可分為膛式火焰爐和回轉爐兩類。

膛式火焰爐的工作室叫作爐膛，由爐底、爐墻和爐頂組成。按爐底結構不同分為車底爐、推料式爐、步進爐、輥底爐、鏈式爐、環形爐等。熔煉用火焰爐(如煉銅)的爐底是凹下的熔池，用以存放熔融金屬。熔池的形狀呈長方形、圓形或楠圓形。熔池底部有液體金屬的排出口。爐墻上有爐門、窺視孔、出渣口等。爐頂結構有拱頂和吊頂兩種。前者用于寬度較小的爐子，后者用于較寬的爐子。在高溫火焰爐上，火焰直接進人爐膛。如以塊煤為燃料，需單獨設置固體燃料的燃燒室。如以粉煤、煤氣或燃料油為燃料，則需用燃燒器。

回轉爐(或稱回轉窯)，用于鐵礦石的直接還原、氧化鋁礦物的焙燒、黏土礦物的焙燒，以及各種散狀原料的焙燒揮發、離析和干燥作業。回轉爐的爐體呈圓筒形，用厚鋼板制成，筒內襯以耐火材料。爐體橫架在支座的滾輪上，稍傾斜(4%?6%)。爐體長度與直徑之比在12 : 1到30 : 1之間。操作時爐體勻速轉動。由于爐體的傾斜和轉動，爐料由高處逐漸移向低處。爐料在運動過程中逐漸升溫，并依次發生物理、化學變化。回轉爐 溫度一般控制在爐料熔點以下。

火焰爐的燃料來源廣，價格低，便于因地制宜采取不同的結構，有利于降低生產費用，但火焰爐難于實現精確控制，對環境污染嚴重，熱效率較低。

(2)電爐。在爐內將電能轉化為熱量進行加熱。按能量轉換方式，電爐又可分為電阻爐、感應爐和電弧爐。電爐設備通常是成套的，包括電爐爐體、電力設備(電爐變壓器、整流器、變頻器等)、開閉器、附屬輔助電器(阻流器、補償電容等)、真空設備、檢測控制儀表(電工儀表、熱工儀表等)、自動調節系統、爐用機械設備(進出料機械、爐體傾轉裝置等)。大型電爐的電力設備和檢測控制儀表等一般集中在電爐供電室。同燃料爐比較，電爐的優點有：爐內氣氛容易控制，甚至可抽成真空;物料加熱快，加熱溫度高，溫度容易控制;生產過程較易實現機械化和自動化;勞動衛生條件好;熱效率高;加熱質量好等。

2.按熱工制度分類

(1)間斷式爐又稱周期式爐，其特點是爐子間斷生產，在每一加熱周期內爐溫是變化的，如室式爐、臺車式爐、井式爐等。

(2)連續式爐，其特點是爐子連續生產，爐膛內劃分溫度區段。在加熱過程中每一區段的溫度是不變的，工件由低溫的預熱區逐步進入高溫的加熱區，如連續式加熱爐和熱處理爐、環形爐、步進式爐、振底式爐等。

3.按應用情況分類

在鑄造車間，有熔煉金屬的沖天爐、感應爐、電阻爐、電弧爐、真空爐、平爐、坩堝爐等;有供烤砂型的砂型干燥爐、鐵合金烘爐和鑄件退火爐等;在鍛壓車間，有對鋼錠或鋼坯進行鍛前加熱的各種加熱爐和鍛后消除應力的熱處理爐;在金屬熱處理車間，有改善工件機械性能的各種退火、正火、淬火和回火的熱處理爐;在焊接車間，有焊件的焊前預熱爐和焊后回火爐;在粉末冶金車間，有燒結金屬的加熱爐等。其他工業應用，如冶金工業的金屬熔煉爐、礦石燒結爐和煉焦爐，石油工業的蒸餾爐和裂化爐，煤氣工業的發生爐，硅酸鹽工業的水泥窯和玻璃熔化、玻璃退火爐，食品工業的烘烤爐等。

(二)煤氣發生設備

1.煤氣發生設備的組成

煤氣發生設備主要包括煤氣發生爐、煤氣洗滌塔、電氣濾清器、豎管和煤氣發生附屬設備五部分。

(1)煤氣發生爐。

煤氣發生爐按不同的制氣工藝和所產煤氣的質量分為單段煤氣發生爐、雙段煤氣發生爐和干餾式煤氣發生爐。

單段煤氣發生爐由加煤機、爐主體、清灰裝置等組成。它具有產氣量大、氣化完全、煤種適應性強、煤氣熱值高、操作簡便、安全性能高的優點。缺點是單段式煤氣發生爐效率較低，煤焦油在高溫下裂解為瀝青質焦油，與煤氣中的粉塵混雜在一起，容易沉淀在管道內堵塞管道。主要應用于輸送距離較短，對燃料要求不高的窯爐及工業爐，如熱處理爐、鍋爐煤氣化改造、耐火材料行業。

雙段式煤氣發生爐，由上段煤氣和下段煤氣組成。兩段式煤氣發生爐有上下兩個煤氣出口，可輸出不同熱值的煤氣，其氣化效率和綜合熱效率均比單段爐高，煤炭經過爐內上段徹底干餾，下段煤氣基本不含焦油，上段煤氣含有少量輕質焦油，不易堵塞管道，兩段爐煤氣熱值高而且穩定，操作彈性大，自動化程度高，勞動強度低。兩段爐煤氣站煤種適用性廣，不污染環境，節水顯著，占地面積小，輸送距離長，長期運行成本低。

干餾式煤氣發生爐是在一段爐的基礎上，借鑒兩段爐優點開發的一種更適合于煙煤用戶生產的爐型。它既吸收了煤炭干餾時產生的熱值較高的干餾煤氣和低溫輕質焦油，又實現了煤炭完全氣化時生成較多的氣化煤氣，具有投資小、煤氣熱值高、施工周期短的特點。

(2)煤氣洗滌塔。

洗滌塔應用于工業廢氣凈化、除塵等方面的前處理。洗滌塔由塔體、塔板、再沸器、冷凝器組成。由于洗滌塔是進行粗分離的設備，所以塔板數量一般較少，通常不會超過十級。洗滌塔適用于含有少量粉塵的混合氣體分離，各組分不會發生反應，且產物應容易液化，粉塵等雜質(也可以稱之為高沸物)不易液化或凝固。

(3)電氣濾清器。

電氣濾清器是一種煤氣凈化設備，在除塵、除焦油方面效率較高。目前使用的電氣濾清器由殼體、分氣板、上下框架、絕緣子箱、沉電極和電暈極等組成。

板式電氣濾清器由殼體、沉淀極、電暈極、上下固定架組成。

套管式電氣濾清器由幾個大小不等的同心圓筒套在一起，在圓與圓之間的圓環上放置若干電暈極，其中有連續沖洗水管、絕緣子箱、沉電極等。

(4)附屬設備。

煤氣發生設備的附屬設備包括旋風除塵器、焦油分離機、盤形閥、隔離水封、鐘罩閥、余熱鍋爐、捕滴器、煤氣排送機等。

2.煤氣發生設備安裝(以煤氣發生爐為例)

安裝時，一般按先下后上的原則安裝。安裝順序為：①底部支撐的安裝;②軸承圈安裝;③灰盤安裝;④水夾套的安裝;⑤加煤機的安裝;⑥爬車軌道的安裝;⑦大、小灰刀安裝;⑧清灰機的安裝。

（責任編輯：zyc）

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