固定床氣化爐混合煤造氣工藝的製作方法
2023-07-20 03:56:41
專利名稱：固定床氣化爐混合煤造氣工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於固定床氣化爐造氣工藝。
固定床氣化爐包括煤氣發生爐、兩段式煤氣發生爐、水煤氣爐、水煤氣兩段爐等。固定床氣化爐對原料煤除了有灰分、揮發份、灰融點、熱穩定性、硫份要求外，還對煤的粘結性有一定要求，一般來說，粘結性強的煤不能用於固定床氣化爐，不同類型固定床氣化爐對煤的粘結性有不同要求，如水煤氣爐只能用焦炭、無煙煤等，水煤氣兩段爐只能用焦炭、無煙煤及粘結性較弱的煙煤，煤的粘結指數小於18(羅加指數小於20)，有些造氣廠為得到符合燃燒要求的原料煤，不得不遠距離運輸煤炭，這不僅提高了制氣成本，還增加了交通運輸負荷。因此，有必要對已有固定床氣化爐造氣工藝作改進。
本發明目的是提供一種固定床氣化爐的造氣工藝，採用本工藝可使粘結性較強的煤用於造氣，充分利用天然資源及廢料。
為達到上述目的，本發明採用以下工藝它包括備煤、制氣、淨化等工序，備煤工序中，將原料煤與非粘結性可燃物矸石或焦炭或無煙煤或褐煤混合，原料煤的粘結指數小於65，原料煤、非粘結性可燃物的用量分別為90～60%、10～40%(重量百分)，按比例混合的混合煤從固定床氣化爐爐頂投入，爐內通入空氣、蒸汽，製得煤氣經淨化後送至用戶。
上述固定床氣化爐為煤氣發生爐、兩段式煤氣發生爐、水煤氣爐、水煤氣兩段爐，其中水煤氣爐、水煤氣兩段爐對煤中粘結指數要求較嚴，用於水煤氣兩段爐煤的粘結指數大於20時，就不能使用，通過添加可燃物如矸石後，其粘結指數小於65的煤仍可使用(按國家標準，粘結指數20～65屬於同一類煤種-瘦煤)，煤矸石的用量可加至40%(重量百分)，但不能再加矸石，因為矸石太多，煤的質量下降，氣化爐內容易結疤，使氣化爐難以正常運行。
非粘結性可燃物除矸石外，還可以使用焦炭、無煙煤、褐煤等，也可以是上述幾種的混合物，這些非粘結性可燃物的熱值比矸石高，灰分比矸石低，使用效果不錯，但用量不能過多，否則不經濟，一般用量在10～40%之間，原料煤用量為90～60%(重量百分)。
用於上述固定床氣化爐的煤除了用非粘結性可燃物解決原料煤粘結指數過高的問題外，氣化爐用煤的其他質量指標仍應符合固定床氣化爐的用煤要求。
本發明的優點是在固定床氣化爐造氣工藝中，增加了備煤工序，將非粘結性可燃物按一定比例與原料煤混合，混合後的混合煤用於氣化爐造氣，並在制氣工序中控制一定工藝參數，可以製造出合格的煤氣。採用本工藝使固定床氣化爐的用煤範圍擴大，制氣廠可就地獲取原料，降低成本，減少交通負荷。
以下結合實施例對本發明作進一步說明實施例1將原料煤(粘結指數52，揮發份14.2，灰融點大於1500℃)80份與矸石20份混合，得到的混合煤從水煤氣兩段爐爐頂加料，進入乾餾段，乾餾段的上部溫度控制在200℃，中部溫度400℃，煤在乾餾段乾餾成半焦，落入氣化段與水蒸汽反應成水煤氣。間歇式周期循環制氣，每周期3.5分鐘，分為五個階段，各階段佔用時間(百分)鼓風階段30%，吹淨階段5%，上吹制氣階段30%，下吹制氣階段28%，二次吹淨階段7%，空氣從爐下部進入，流量為2500m3/h，鼓風氣從爐頂排出，使爐內積蓄熱量為制氣作好準備，吹淨階段是為正常生產而採取的安全措施，在上吹制氣階段，水煤氣與乾餾氣從爐上部出氣口出爐，上吹制氣的蒸汽流量為1.8T/h，下吹制氣階段，蒸汽流量為1.5T/h，水煤氣從爐下部出氣口出爐，上吹與下吹混合的混合氣去淨化工段作煤氣淨化。造氣爐內料層控制是灰層350mm，火層1000mm。水煤氣兩段爐出口煤氣質量是煤氣熱值大於2800KCal/m3。
實施例2將原料煤(粘結指數52，揮發份14.2，灰融點大於1500℃)85份與焦炭15份混合，得到的混合煤從水煤氣兩段爐爐頂加料，制氣同實施例1，其中灰層高度為320mm，火層1100mm，空氣流量2500m3/h，從水煤氣兩段爐造出煤氣的熱值大於2300KCal/m3。
實施例3將原料煤(粘結指數62，揮發份34，灰融點大於1300℃)80份，與矸石20份混合，得到的混合煤從煤氣發生爐爐頂加料進行造氣，空氣的飽和溫度為65℃，其流量為3500m3/h，料層分布為空層2300mm，中灰(斜插)300mm，邊灰(直插至火層風帽)900mm，火層650mm，爐底壓力4800Pa，煤氣出爐溫度400℃，發生爐出口煤氣的熱值大於1100KCal/m3。
權利要求
1.一種固定床氣化爐混合煤造氣工藝，其特徵在於它包括備煤、制氣、淨化工序，所述的備煤工序中，將原料煤與非粘結性可燃物矸石或焦炭或無煙煤或褐煤混合，原料煤的粘結指數小於65，原料煤、非粘結性可燃物的用量分別為90～60%、10～40%(重量百分)，按比例混合的混合煤從固定床氣化爐(煤氣發生爐，兩段式煤氣發生爐，水煤氣爐，水煤氣兩段爐)爐頂投入，爐內通入空氣、蒸汽，製得煤氣經淨化後送至用戶。
2.按權利要求1所述的造氣工藝，其特徵在於混合煤從水煤氣兩段爐爐頂投入爐內，其造氣工序為間歇式周期循環制氣，制氣分為鼓風、吹淨、上吹制氣、下吹制氣和二次吹淨五個階段，制氣時間為2.5～4.0分鐘，制氣循環各階段佔用時間百分為鼓風階段25～35%，吹淨階段3～5%，上吹制氣階段30～40%，下吹制氣階段25～35%，二次吹淨為7～10%，料層分布是灰層厚度200～400mm，火層800～1400mm，溫度控制是乾餾段上部200℃，乾餾段中部300℃，氣化段800～1100℃。
3.按權利要求1所述的造氣工藝，其特徵在於所述的混合煤從煤氣發生爐爐頂投入爐內的造氣工序中，爐中料層分布是空層2000～2350mm，中灰(斜插)250～450mm，邊灰(直插至火層風帽)650～1050mm，火層300～800mm，氣化劑的飽和溫度為53～68℃，煤氣出爐溫度300～500℃。
全文摘要
一種固定床氣化爐混合煤造氣工藝，它包括備煤、制氣、淨化等工序，備煤工序中，將原料煤(其粘結指數小於65)與非粘結性可燃物(矸石、焦炭、無煙煤、褐煤)混合，它們的用量是原料煤90～60％，可燃物10～40％(重量百分)，由於在工藝中增加備煤工序等，將混合煤用於造氣，擴大固定床氣化爐的用煤範圍，可以使制氣廠就地獲取原料，降低成本，減少交通運輸負荷，取得顯著經濟效益。
文檔編號C10J3/02GK1059752SQ9110248
公開日1992年3月25日 申請日期1991年4月23日 優先權日1991年4月23日
發明者喬世瑜, 張力明, 張文輝, 劉玉華, 陳偉, 王標 申請人:煤炭科學研究總院北京煤化學研究所