專利名稱：固定床氣化爐混合煤造氣工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于固定床氣化爐造氣工藝。
固定床氣化爐包括煤氣發(fā)生爐、兩段式煤氣發(fā)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(fā)份、灰融點、熱穩(wěn)定性、硫份要求外，還對煤的粘結(jié)性有一定要求，一般來說，粘結(jié)性強(qiáng)的煤不能用于固定床氣化爐，不同類型固定床氣化爐對煤的粘結(jié)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(jié)性較弱的煙煤，煤的粘結(jié)指數(shù)小于18(羅加指數(shù)小于20)，有些造氣廠為得到符合燃燒要求的原料煤，不得不遠(yuǎn)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(fù)荷。因此，有必要對已有固定床氣化爐造氣工藝作改進(jìn)。
本發(fā)明目的是提供一種固定床氣化爐的造氣工藝，采用本工藝可使粘結(jié)性較強(qiáng)的煤用于造氣，充分利用天然資源及廢料。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下工藝它包括備煤、制氣、凈化等工序，備煤工序中，將原料煤與非粘結(jié)性可燃物矸石或焦炭或無煙煤或褐煤混合，原料煤的粘結(jié)指數(shù)小于65，原料煤、非粘結(jié)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(nèi)通入空氣、蒸汽，制得煤氣經(jīng)凈化后送至用戶。
上述固定床氣化爐為煤氣發(fā)生爐、兩段式煤氣發(fā)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(jié)指數(shù)要求較嚴(yán)，用于水煤氣兩段爐煤的粘結(jié)指數(shù)大于20時，就不能使用，通過添加可燃物如矸石后，其粘結(jié)指數(shù)小于65的煤仍可使用(按國家標(biāo)準(zhǔn)，粘結(jié)指數(shù)20～65屬于同一類煤種-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(zhì)量下降，氣化爐內(nèi)容易結(jié)疤，使氣化爐難以正常運行。
非粘結(jié)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(jié)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(jīng)濟(jì)，一般用量在10～40%之間，原料煤用量為90～60%(重量百分)。
用于上述固定床氣化爐的煤除了用非粘結(jié)性可燃物解決原料煤粘結(jié)指數(shù)過高的問題外，氣化爐用煤的其他質(zhì)量指標(biāo)仍應(yīng)符合固定床氣化爐的用煤要求。
本發(fā)明的優(yōu)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(jié)性可燃物按一定比例與原料煤混合，混合后的混合煤用于氣化爐造氣，并在制氣工序中控制一定工藝參數(shù)，可以制造出合格的煤氣。采用本工藝使固定床氣化爐的用煤范圍擴(kuò)大，制氣廠可就地獲取原料，降低成本，減少交通負(fù)荷。
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明實施例1將原料煤(粘結(jié)指數(shù)52，揮發(fā)份14.2，灰融點大于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(jìn)入干餾段，干餾段的上部溫度控制在200℃，中部溫度400℃，煤在干餾段干餾成半焦，落入氣化段與水蒸汽反應(yīng)成水煤氣。間歇式周期循環(huán)制氣，每周期3.5分鐘，分為五個階段，各階段占用時間(百分)鼓風(fēng)階段30%，吹凈階段5%，上吹制氣階段30%，下吹制氣階段28%，二次吹凈階段7%，空氣從爐下部進(jìn)入，流量為2500m3/h，鼓風(fēng)氣從爐頂排出，使?fàn)t內(nèi)積蓄熱量為制氣作好準(zhǔn)備，吹凈階段是為正常生產(chǎn)而采取的安全措施，在上吹制氣階段，水煤氣與干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凈化工段作煤氣凈化。造氣爐內(nèi)料層控制是灰層350mm，火層1000mm。水煤氣兩段爐出口煤氣質(zhì)量是煤氣熱值大于2800KCal/m3。
實施例2將原料煤(粘結(jié)指數(shù)52，揮發(fā)份14.2，灰融點大于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于2300KCal/m3。
實施例3將原料煤(粘結(jié)指數(shù)62，揮發(fā)份34，灰融點大于1300℃)80份，與矸石20份混合，得到的混合煤從煤氣發(fā)生爐爐頂加料進(jìn)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(fēng)帽)900mm，火層650mm，爐底壓力4800Pa，煤氣出爐溫度400℃，發(fā)生爐出口煤氣的熱值大于1100KCal/m3。
權(quán)利要求
1.一種固定床氣化爐混合煤造氣工藝，其特征在于它包括備煤、制氣、凈化工序，所述的備煤工序中，將原料煤與非粘結(jié)性可燃物矸石或焦炭或無煙煤或褐煤混合，原料煤的粘結(jié)指數(shù)小于65，原料煤、非粘結(jié)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(fā)生爐，兩段式煤氣發(fā)生爐，水煤氣爐，水煤氣兩段爐)爐頂投入，爐內(nèi)通入空氣、蒸汽，制得煤氣經(jīng)凈化后送至用戶。
2.按權(quán)利要求1所述的造氣工藝，其特征在于混合煤從水煤氣兩段爐爐頂投入爐內(nèi)，其造氣工序為間歇式周期循環(huán)制氣，制氣分為鼓風(fēng)、吹凈、上吹制氣、下吹制氣和二次吹凈五個階段，制氣時間為2.5～4.0分鐘，制氣循環(huán)各階段占用時間百分為鼓風(fēng)階段25～35%，吹凈階段3～5%，上吹制氣階段30～40%，下吹制氣階段25～35%，二次吹凈為7～10%，料層分布是灰層厚度200～400mm，火層800～1400mm，溫度控制是干餾段上部200℃，干餾段中部300℃，氣化段800～1100℃。
3.按權(quán)利要求1所述的造氣工藝，其特征在于所述的混合煤從煤氣發(fā)生爐爐頂投入爐內(nèi)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(fēng)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、凈化等工序，備煤工序中，將原料煤(其粘結(jié)指數(shù)小于65)與非粘結(jié)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)，由于在工藝中增加備煤工序等，將混合煤用于造氣，擴(kuò)大固定床氣化爐的用煤范圍，可以使制氣廠就地獲取原料，降低成本，減少交通運輸負(fù)荷，取得顯著經(jīng)濟(jì)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(yōu)先權(quán)日1991年4月23日
發(fā)明者喬世瑜, 張力明, 張文輝, 劉玉華, 陳偉, 王標(biāo) 申請人:煤炭科學(xué)研究總院北京煤化學(xué)研究所