[发明专利]碳化度极为不同的煤在飞流气化中的同时气化

说明书

技术领域

本发明涉及一种将不同碳化程度的煤，如褐煤和硬煤(Steinkohlen)，按飞流气化(Flugstromvergasung)方法同时气化的方法。本发明使得气化装置中的碾成粉末状燃料的煤在飞流中与氧气或含有游离氧的气化介质混合物通过反应转变为合成气体。

背景技术

含有挥发性组分的煤的碳化程度和表面结构之间有一定关联。碳化程度较低的煤，其挥发性组分的含量较高，并且由于多孔结构，其有较大的内表面积。因此碳化程度较低的煤比碳化程度较高的煤有更高的反应性。这在褐煤和硬煤之间尤为显著，甚至是在硬煤中也尤为显著，尽管人们认为无烟煤的碳化程度最高，而长焰煤的碳化程度最低。

出于这种原因，如褐煤和硬煤在现有技术中不能被同时气化。按自热飞流气化方法进行的合成气体的生产技术是多年来公知的，并且在1979年Glückauf出版社出版的H-D.Schilling的《煤的气化》(Kohlevergasung)一书以及1996年能源与环境技术公司EF-出版社J.Carl等人的《Noell-Konversionsverfahen》一书33至73页详细叙述。此外反应器的各种不同的实施形式在EP0677567B1和DE3534015中有叙述。粉末状燃料向气化反应器的干燥气动输送时(根据申请号为102005047583.3的专利以及CN20042002007.1)，计量容器中的粉末状燃料通过涡旋(Aufwirbelung)变为可流动的状态，并且通过施加压差，使得粉末状燃料经计量容器的流化床(Wirbelschicht)的管道被送入气化反应器的燃烧器。褐煤和硬煤由于其不同的材料密度，也有不同的旋转特性和流动特性。不同种类的煤能共同输送是以煤的比粒度分布为前提的。

发明内容

从这些现有技术出发，本发明任务是提供一种气化方法，其允许通过可靠和安全的运转方式，使得不同碳化程度的煤，包括诸如褐煤和硬煤的不同的煤质同时气化成为可能，其中由不同的煤的混合物组成的粉末状燃料由共同计量系统输送入气化反应器。

通过根据权利要求1的特征的气化方法完成了该任务。

构成混合物的煤为达到相同的转化速度而被研磨成特有的、所给定的颗粒分布，并依赖于其碳化程度而干燥至特有的、所给定的残余水分含量。

从属权利要求进一步给出本发明有利的实施形式。

由不同碳化程度的煤组成的粉末状燃料的进料方式如下：

不同碳化程度的煤根据其不同的性质，在单独的干燥机和粉磨机中达到相应的水分含量和颗粒分布：

-按照所给的规格被干燥和研磨成粉末的煤珠在一个单独的设备中混合并且输送到储仓中储存，

-由储仓出来后，粉末状燃料混合物相互充满锁斗(Druckschleusen)，并且锁斗用惰性气体如氮气加压到运行压力，

-在运行压力下的粉末状燃料混合物周期性地由锁斗送料至计量容器。

-通过输入涡旋气体(Wirbelgas)和输送气体，在计量容器内形成致密的流化床，粉末状燃料混合物由该流化床输送至气化反应器的燃烧器，

-通过同时输入含游离氧的气化介质，粉末状燃料混合物在气化反应器中反应转化成粗合成气。

下面参照附图和两个实施例更详细说明本发明。

附图说明

附图1示出了工艺方框图。

具体实施方式

实施例1

气化设备的总功率设计为500MW。使用硬煤和褐煤粉末的混合物作为燃料。提供这两种煤作为原煤并且首先必须进行干燥并研磨成粉末状燃料。所用的褐煤是水分含量为55％，灰分含量为8％(无水(wf))以及热值为20500KJ/kg(无水(waf))的软褐煤，而所使用的硬煤的水分含量为8％，灰分含量为12％wf以及热值为29500KJ/kg waf。图示煤I和煤II适合于本实例中提到的硬煤和褐煤。由于其不同的水分含量和研磨特性，采取不同的研磨和干燥工艺是必要的。

褐煤I在干燥机和粉磨机中干燥至残余水分含量＜12质量％，并研磨至粒度为≥55Ma质量％＜100μm且≥97质量％＜500μm而成为粉末状燃料。