專利名稱：氣化器的點火方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種借助含氧氣化劑在流化床中將含碳燃料氣化的氣化器之點火方法。
迄今為止，對于將含碳燃料在流化床中轉(zhuǎn)化的氣化器，如高溫溫克勒氣化器(HTW-Vergaser)，人們所采用的點火方法即加熱方法是首先將惰性氣體(如氮氣)充入氣化器，使氣化器處于壓力狀態(tài)并檢查其氣密性。氣密性檢查是用惰性氣體進行的，這樣就可去除盡管先前用惰性氣體進行沖洗但還存在于氣化器或其襯層中、并可能導(dǎo)致所不希望的反應(yīng)的含氧氣體成分，或?qū)⒅♂屩涟踩珴舛取?br> 繼氣密性檢查之后，氣化器借助通常的氣體燃燒器、即所謂的加熱燃燒器在壓力狀態(tài)下點火至一定溫度。該溫度至少為之后的氣化溫度，如在800～1000℃之間。是否達到加熱溫度可通過在氣化器頂部測量而確定。
點火結(jié)束后，在高熱狀態(tài)下將加熱燃燒器拆除，同時停止輸入惰性氣體。在加熱燃燒器被拆除的位置上，其開口用盲蓋封閉。因熱氣可能會逆流，故從加熱后的氣化器中除去加熱燃燒器只能在采取嚴(yán)格的安全防護措施下進行。
在用盲蓋封住已加熱的氣化器的開口后，再次用惰性氣體清洗氣化器，以將在拆除加熱燃燒器時可能進入氣化器中的含氧氣體驅(qū)出。這重新輸入的惰性氣體仍在氣化器處于無壓力狀態(tài)下起作用，但這是有缺點的，因為此時氣化器會不可避免地冷卻下來。雖然如此，約500～600℃的剩余溫度已足以引燃輸入氣化器中的燃料(如褐煤焦碳)，同時在逐漸輸入含氧氣化劑的情況下開始正常的氣化過程。在這過程中，只有以氣化劑方式輸入足夠多的氧氣數(shù)量，才能使燃料發(fā)生次當(dāng)量轉(zhuǎn)換，以便在任何情況下阻止未反應(yīng)氧氣留存在氣化器中。增加燃料的輸入，同時當(dāng)轉(zhuǎn)換時溫度上升，直至氣化器最終在不斷輸入新的燃料和含氧氣化劑情況下轉(zhuǎn)換到的規(guī)則進行氣化的過程。
已知的氣化器的點火或加熱方法是困難的，且只有在采取耗費甚多的安全預(yù)防措施情況下，才能實施。此外，相當(dāng)部分能量由于加熱后必要的惰化而重新喪失。
因此，本發(fā)明的任務(wù)是簡化氣化器的點火過程，使之更為安全，且為加熱而投入的能量絕大部分用于后續(xù)的氣化過程中。
本發(fā)明的這一任務(wù)是通過以下方式實現(xiàn)的將氣化器充以惰性氣體介質(zhì)并使之處于一過壓狀態(tài)，確定氣密性后，在一與氣化器下部相連的燃燒室內(nèi)，借助一在壓力狀態(tài)下動作的點火裝置點燃可燃混合氣體，并使其在保持過壓狀態(tài)下繼續(xù)燃燒一段時間，直至氣化器內(nèi)的溫度達到氣化溫度。
正如以下所述，根據(jù)本發(fā)明的實施方法與一點火裝置有關(guān)，該裝置在壓力狀態(tài)下工作，如本申請人的DE-PS2832115中所述。該已知點火裝置根據(jù)本發(fā)明設(shè)置在一燃燒室上，其設(shè)在氣化器下部用于燃燒如空氣和燃燒氣組成的可燃混合氣。由于點燃該可燃混合氣以及該混合氣的燃燒只有在壓力下才能實現(xiàn)，所以燃燒均可能在氣化器惰化和氣密性檢查后進行，而在此期間不一定會產(chǎn)生壓力下降。同時可以保證不會出現(xiàn)由于拆除部件如已知的加熱燃燒器以及/或通過氣化器間斷壓力下降而重新引起的不密封問題。
在燃燒室中產(chǎn)生的熱燃燒氣適用于將逐漸大量輸入氣化器中的燃料在還原氣氛中加熱至引燃溫度并由此引起終級氣化反應(yīng)。隨著這種轉(zhuǎn)換的繼續(xù)進行，向氣化器逐漸輸入含氧氣化劑。以此方式，氣化器在較短時間及較大運行安全性下投入工作。
隨著氣化過程的繼續(xù)進行，燃燒室中已燃燒的混合氣被排除，燃燒室中的燃燒完全停止。因為可隨時點火的點火裝置可重新產(chǎn)生引火火焰，這就存在一可能性，即假如氣化過程應(yīng)中斷一段時間后，那么燃燒亦可重新進行。
本發(fā)明的許多優(yōu)點總結(jié)如下-氣密性檢查及加熱點火過程在選定工作壓力下進行，-包括點燃裝置的燃燒室與氣化器相連并隨時準(zhǔn)備工作，-燃燒室中由燃燒氣余量進行燃燒，-燃燒氣的燃燒不僅可與氧氣還可與空氣一道進行，-燃燒室中燃燒的引燃可由熱電偶監(jiān)控，-燃燒室中燃燒可借助連續(xù)工作且在壓力下工作的點火裝置進行，-點火裝置可隨時重新起動，-對多路設(shè)置的氣化設(shè)備，可采用工業(yè)氣體(Produktgas)作為燃燒氣，-多路設(shè)置的氣化設(shè)備中的單個氣化器始終保持準(zhǔn)備工作狀態(tài)，并可在很短時間內(nèi)投入工作(運行)，-氣化器的點火時間可縮短。
除方法外，本發(fā)明還提出一種借助含氧氣化劑在流化床中將含碳燃燒在壓力狀態(tài)下氣化的氣化器之點火方法，其特征是一用于燃燒可燃混合氣、帶有一在壓力狀態(tài)下動作的點火裝置的耐壓燃燒室與氣化器下部至少暫時相連，該燃燒室可通過一可打開的滑動部件與氣化器的氣化室暫時相連。
本發(fā)明的優(yōu)點之一是燃燒室與氣化器的長軸呈銳角設(shè)置，因為燃燒室的傾斜安放使重新點火更容易。燃燒室的傾斜安放確保了由流化床進入燃燒室的使氣化燃燒在重力作用下可重新流出燃燒室。若單借重力不足以使之流出，則通過燃燒室中燃燒的燃燒氣流動可完全使之從燃燒室中流返氣化器。
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進行更具體的說明。
附圖
是氣化器的剖視圖。
氣化器1用于將燃料2轉(zhuǎn)化，該燃料2通過一進料裝置3輸入氣化器1的下部4，借助穿過多個噴嘴(未示出)進入氣化器的含氧氣化劑5轉(zhuǎn)化成氣體。燃料2的轉(zhuǎn)化借助氣化劑5在一流化床6中進行。在轉(zhuǎn)化時氣化器1內(nèi)溫度為800～1000℃、壓力為5～30巴。
在氣化器1頭部7是出料口8，其通道內(nèi)設(shè)一滑動部件，靠它可調(diào)整氣化器1內(nèi)的氣化壓力值。氣化器1下部4的下端設(shè)一卸料器10，通過其將燃料2的不可轉(zhuǎn)化成分11卸出。
在與氣化器1下部4呈銳角向側(cè)邊伸出接管12與一燃燒室13相連通，該燃燒室與氣化器1持續(xù)相連，并在需要情況下由可鎖閉的滑動部件14與氣化器1隔開。那些諸如由天然氣、工業(yè)氣體或CO/H混合氣組成的可燃混合氣15在燃燒室13中燃燒。燃燒在壓力狀態(tài)下借助氧氣16或空氣進行，此時通過調(diào)整氣體15和16之間的數(shù)量比，使燃燒15始終只能進行部分燃燒并避免過量的氧氣。在關(guān)閉的燃燒室13中的燃燒持續(xù)進行從而可由此排除爆炸混合氣產(chǎn)生的可能性。
為了在燃燒室13中引燃燃燒，采用一如DE-PS2832115中詳細(xì)描述的點火裝置17。借此點火裝置17使燃燒室13中的燃燒一直處于壓力狀態(tài)下，并能隨時重新燃燒。
為點燃?xì)饣?，在燃燒室13中2000m3/h燃燒氣15連同200m3/h氧氣16，即按比例10∶1一起燃燒，一旦氣化器1中的氣化溫度接近900℃時，輸入含碳燃燒2，并逐漸增加含氧氣化劑5如空氣、蒸氣或氧氣的輸入，直至氣化進行。然后，當(dāng)停止輸送可燃?xì)?5和氧氣16時，燃燒室13或通過可鎖閉滑動部件14與氣化器1的氣化作用至分開，或在打開滑動部件14時，點火裝置17可產(chǎn)生一引燃火焰18。
根據(jù)本發(fā)明的氣化器1點火方法，原則上以一混合氣工作，該混合氣特點是少含氧氣從而不能爆炸。該燃燒氣燃燒時殘余一不可燃的余量，其通過氣化器1的出料口8送入一熱氣系統(tǒng)或發(fā)電廠(未畫出)并可在那兒完全燃燒。
權(quán)利要求
1.一種將含碳燃料借助含氧氣化劑在流化床中氣化的氣化器之點火方法，其特征是將氣化器充以惰性氣體介質(zhì)，并使之外于一過壓狀態(tài)，在確定其氣密性后，在一與氣化器下部相連的燃燒室中將可燃混合氣借助一在壓力狀態(tài)下動作的點火裝置來引燃，同時在基本保持過壓狀態(tài)的情況下至少燃燒至氣化器內(nèi)的溫度與氣化溫度相等為止。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是當(dāng)混合氣燃燒時，增加輸入氣化器中的燃料數(shù)量。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征是當(dāng)混合氣燃燒時，增加輸入氣化器中的氣化劑數(shù)量。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是當(dāng)氣化器中燃料氣化時，停止燃燒室中混合氣的燃燒、或限制點火裝置上引燃火焰的燃燒。
5.一種借助含氧氣化劑在流化床中將含碳燃料在壓力狀態(tài)下氣化的氣化器之點火裝置，其特征是一帶有在壓力狀態(tài)下動作的點火裝置(17)、用以燃燒可燃混合氣(15、16)的耐壓燃燒室與氣化器(1)的下部(4)至少短時相連。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征是燃燒室(13)通過一可開啟的滑動部件(14)與氣化器(1)相連。
7.如權(quán)利要求5或6所述的裝置，其特征是燃燒室(13)與氣化器(1)的長軸呈銳角設(shè)置。
全文摘要
一種將含碳燃料借助含氧氣化劑在流化床中氣化的氣化器之點火方法將氣化器充以惰性氣體介質(zhì)，使之處于過壓狀態(tài)并在確定氣密性后，在一燃燒室內(nèi)用一點火裝置引燃可燃混合氣，其在氣化器保持過壓狀態(tài)下至少燃燒至氣化器內(nèi)的溫度等于氣化溫度。本發(fā)明還提出一種裝置，其設(shè)有一將可燃混合氣用一在壓力狀態(tài)下動作的點火裝置17引燃燃燒的耐壓燃燒室13，燃燒室與氣化器1下部4至少暫時相連，之間設(shè)一可開啟的滑動件14。
文檔編號C10J3/54GK1031249SQ8810603
公開日1989年2月22日 申請日期1988年8月11日 優(yōu)先權(quán)日1987年8月14日
發(fā)明者諾貝特·布林格, 赫爾曼-約瑟夫·舒馬赫 申請人:萊茵褐煤制品公司