[发明专利]型煤制备煤气的方法

说明书

技术领域

本发明涉及型煤制备煤气的方法，属于煤气工业领域。

背景技术

目前，国内化肥、机械、冶金、建材等行业，以及采用固定床煤气发生炉生产煤气的企业大多数使用无烟块煤或焦炭作为气化原料。在采煤行业，随着机械化程度的提高，无烟粉煤(煤粉)产量越来越大，使适合气化的无烟块煤比例越来越低，块煤的供需矛盾日趋紧张。粉煤直接气化需要专用的粉煤气化炉，而大多数企业目前生产煤气都采用固定床煤气发生炉，因此，需要将粉煤先制备成型煤，然后于固定床气化。

型煤是由粉煤(煤粉)加粘结剂在外力作用下压制而成。现有的型煤气化生产煤气的工艺流程如附图1所示，灰层在煤气炉的下部，起作预热气化剂和保护炉篦的作用，气化剂通过灰层预热后进入中部的气化层(包括氧化层和还原层)，在这里发生一系列的氧化还原反应(氧化层发生的化学反应主要为：C+O₂→CO₂+Q，C+H₂O→CO+H₂-Q，2CO+O₂→2CO₂+Q；还原层发生的化学反应主要为：CO₂+C→CO-Q)得到高温煤气，从气化层来的高温煤气经过上部的燃料准备层(包括干馏层和干燥层)，产生干馏干燥作用，并得到一部分干馏煤气，气化层来的煤气和燃料准备层的干馏煤气汇集到发生炉的上部空间从炉出煤气管排出。入炉煤从上至下经过不同料层，发生不同的化学反应，最后变为炉渣。上述的气化剂为空气与水蒸气的混合物，一股采用锅炉加热产生的水蒸汽与空气混合制得，混合后气化剂的温度即为饱和温度。气化剂的具体加入量根据加入的型煤重量计算而得。

现有的型煤气化时灰层、气化层、燃料准备层的厚度范围为：灰层200-300mm，气化层150-200mm，燃料准备层300-400mm，气化剂的饱和温度为52-56℃(所用气化剂中的空气为一股的空气，即氧气体积含量约为21％的空气)，但由于型煤气化时(与块煤气化相比)在发生炉内易粉化，使炉内料层阻力增大，炉内操作条件不稳定，很容易出现偏炉、冷炉或热运行等不正常炉况，使制备的煤气的热值偏低(约为5200～5500Kj/Nm³)，难以达到企业要求。

因此，如何提高型煤气化的煤气热值成为本领域目前迫切需要解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述不足提供一种型煤制备煤气的方法，该方法制备的煤气热值较高。

本发明型煤制备煤气的方法，其型煤气化时各料层厚度为：灰层300～500mm，气化层250～300mm，燃料准备层500～800mm；所用气化剂由水蒸汽和氧气体积含量为26～28％的空气混合而得，气化剂的饱和温度为65～67℃；型煤气化时气化层的温度为1000～1150℃。

上述氧气体积含量为26～28％的空气可以由氧气与一股的空气(即氧气体积含量约为21％的空气)混合制得。

本发明型煤制备煤气的方法，其基本工艺流程与现有的型煤气化生产煤气的工艺流程相同，如附图1所示。

型煤加入后，随着型煤在炉内的位置下降，温度逐渐升高，加压成型时的机械力逐渐消失，型煤易碎裂恢复到粉料状态，本发明型煤制备煤气的方法的燃料准备层较高，实践证明这样可以有效减少型煤的加热速度，从而减少型煤碎裂量以利于气化剂及气流通畅。

进一步的，本发明型煤制备煤气的方法，其气化层的温度不能超过灰熔点，否则会使型煤结渣，影响炉内透气性；其气化层温度优选为1000～1150℃(灰渣熔点约为1250℃)，但不能低于950℃，否则，易形成冷运行，煤气热值变差，甚至熄炉。由于气化剂中的氧气含量高于以一股空气作气化剂时的氧含量，炉内氧化还原反应较为剧烈、氧化层温度较高，操作中应特别注意保持还原层的厚度，其最主要的方法保持炉内良好的透气性，同时控制好还原层的温度(即控制还原层的温度，还原层温度过高时，需要降低炉温，还原层温度过低时，需要升高炉温)，以使氧化层产生的热量得到合理利用，这样才能生产出较好的煤气。炉温主要是通过调节饱和温度进行调节，饱和温度升高，送入炉内的总蒸汽量增加，炉内温度降低，反之亦然。