固定床气化炉混合煤造气工艺的制作方法

专利名称：固定床气化炉混合煤造气工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于固定床气化炉造气工艺。
固定床气化炉包括煤气发生炉、两段式煤气发生炉、水煤气炉、水煤气两段炉等。固定床气化炉对原料煤除了有灰分、挥发份、灰融点、热稳定性、硫份要求外，还对煤的粘结性有一定要求，一般来说，粘结性强的煤不能用于固定床气化炉，不同类型固定床气化炉对煤的粘结性有不同要求，如水煤气炉只能用焦炭、无烟煤等，水煤气两段炉只能用焦炭、无烟煤及粘结性较弱的烟煤，煤的粘结指数小于18(罗加指数小于20)，有些造气厂为得到符合燃烧要求的原料煤，不得不远距离运输煤炭，这不仅提高了制气成本，还增加了交通运输负荷。因此，有必要对已有固定床气化炉造气工艺作改进。
本发明目的是提供一种固定床气化炉的造气工艺，采用本工艺可使粘结性较强的煤用于造气，充分利用天然资源及废料。
为达到上述目的，本发明采用以下工艺它包括备煤、制气、净化等工序，备煤工序中，将原料煤与非粘结性可燃物矸石或焦炭或无烟煤或褐煤混合，原料煤的粘结指数小于65，原料煤、非粘结性可燃物的用量分别为90～60%、10～40%(重量百分)，按比例混合的混合煤从固定床气化炉炉顶投入，炉内通入空气、蒸汽，制得煤气经净化后送至用户。
上述固定床气化炉为煤气发生炉、两段式煤气发生炉、水煤气炉、水煤气两段炉，其中水煤气炉、水煤气两段炉对煤中粘结指数要求较严，用于水煤气两段炉煤的粘结指数大于20时，就不能使用，通过添加可燃物如矸石后，其粘结指数小于65的煤仍可使用(按国家标准，粘结指数20～65属于同一类煤种-瘦煤)，煤矸石的用量可加至40%(重量百分)，但不能再加矸石，因为矸石太多，煤的质量下降，气化炉内容易结疤，使气化炉难以正常运行。
非粘结性可燃物除矸石外，还可以使用焦炭、无烟煤、褐煤等，也可以是上述几种的混合物，这些非粘结性可燃物的热值比矸石高，灰分比矸石低，使用效果不错，但用量不能过多，否则不经济，一般用量在10～40%之间，原料煤用量为90～60%(重量百分)。
用于上述固定床气化炉的煤除了用非粘结性可燃物解决原料煤粘结指数过高的问题外，气化炉用煤的其他质量指标仍应符合固定床气化炉的用煤要求。
本发明的优点是在固定床气化炉造气工艺中，增加了备煤工序，将非粘结性可燃物按一定比例与原料煤混合，混合后的混合煤用于气化炉造气，并在制气工序中控制一定工艺参数，可以制造出合格的煤气。采用本工艺使固定床气化炉的用煤范围扩大，制气厂可就地获取原料，降低成本，减少交通负荷。
以下结合实施例对本发明作进一步说明实施例1将原料煤(粘结指数52，挥发份14.2，灰融点大于1500℃)80份与矸石20份混合，得到的混合煤从水煤气两段炉炉顶加料，进入干馏段，干馏段的上部温度控制在200℃，中部温度400℃，煤在干馏段干馏成半焦，落入气化段与水蒸汽反应成水煤气。间歇式周期循环制气，每周期3.5分钟，分为五个阶段，各阶段占用时间(百分)鼓风阶段30%，吹净阶段5%，上吹制气阶段30%，下吹制气阶段28%，二次吹净阶段7%，空气从炉下部进入，流量为2500m3/h，鼓风气从炉顶排出，使炉内积蓄热量为制气作好准备，吹净阶段是为正常生产而采取的安全措施，在上吹制气阶段，水煤气与干馏气从炉上部出气口出炉，上吹制气的蒸汽流量为1.8T/h，下吹制气阶段，蒸汽流量为1.5T/h，水煤气从炉下部出气口出炉，上吹与下吹混合的混合气去净化工段作煤气净化。造气炉内料层控制是灰层350mm，火层1000mm。水煤气两段炉出口煤气质量是煤气热值大于2800KCal/m3。
实施例2将原料煤(粘结指数52，挥发份14.2，灰融点大于1500℃)85份与焦炭15份混合，得到的混合煤从水煤气两段炉炉顶加料，制气同实施例1，其中灰层高度为320mm，火层1100mm，空气流量2500m3/h，从水煤气两段炉造出煤气的热值大于2300KCal/m3。
实施例3将原料煤(粘结指数62，挥发份34，灰融点大于1300℃)80份，与矸石20份混合，得到的混合煤从煤气发生炉炉顶加料进行造气，空气的饱和温度为65℃，其流量为3500m3/h，料层分布为空层2300mm，中灰(斜插)300mm，边灰(直插至火层风帽)900mm，火层650mm，炉底压力4800Pa，煤气出炉温度400℃，发生炉出口煤气的热值大于1100KCal/m3。
权利要求
1.一种固定床气化炉混合煤造气工艺，其特征在于它包括备煤、制气、净化工序，所述的备煤工序中，将原料煤与非粘结性可燃物矸石或焦炭或无烟煤或褐煤混合，原料煤的粘结指数小于65，原料煤、非粘结性可燃物的用量分别为90～60%、10～40%(重量百分)，按比例混合的混合煤从固定床气化炉(煤气发生炉，两段式煤气发生炉，水煤气炉，水煤气两段炉)炉顶投入，炉内通入空气、蒸汽，制得煤气经净化后送至用户。
2.按权利要求1所述的造气工艺，其特征在于混合煤从水煤气两段炉炉顶投入炉内，其造气工序为间歇式周期循环制气，制气分为鼓风、吹净、上吹制气、下吹制气和二次吹净五个阶段，制气时间为2.5～4.0分钟，制气循环各阶段占用时间百分为鼓风阶段25～35%，吹净阶段3～5%，上吹制气阶段30～40%，下吹制气阶段25～35%，二次吹净为7～10%，料层分布是灰层厚度200～400mm，火层800～1400mm，温度控制是干馏段上部200℃，干馏段中部300℃，气化段800～1100℃。
3.按权利要求1所述的造气工艺，其特征在于所述的混合煤从煤气发生炉炉顶投入炉内的造气工序中，炉中料层分布是空层2000～2350mm，中灰(斜插)250～450mm，边灰(直插至火层风帽)650～1050mm，火层300～800mm，气化剂的饱和温度为53～68℃，煤气出炉温度300～500℃。
全文摘要
一种固定床气化炉混合煤造气工艺，它包括备煤、制气、净化等工序，备煤工序中，将原料煤(其粘结指数小于65)与非粘结性可燃物(矸石、焦炭、无烟煤、褐煤)混合，它们的用量是原料煤90～60％，可燃物10～40％(重量百分)，由于在工艺中增加备煤工序等，将混合煤用于造气，扩大固定床气化炉的用煤范围，可以使制气厂就地获取原料，降低成本，减少交通运输负荷，取得显著经济效益。
文档编号C10J3/02GK1059752SQ9110248
公开日1992年3月25日 申请日期1991年4月23日 优先权日1991年4月23日
发明者乔世瑜, 张力明, 张文辉, 刘玉华, 陈伟, 王标 申请人:煤炭科学研究总院北京煤化学研究所