[发明专利]提高常压固定床煤气发生炉单炉最大煤气产量的装置及工艺方法

说明书

本发明涉及常压固定床煤气发生炉造气领域，尤其是一种提高常压固定床煤气发生炉单炉最大煤气产量的装置及工艺方法，煤气管线上设置有回流煤气管，煤气烧嘴周向均匀的分布在水夹套上方，每个煤气烧嘴分别与环形煤气总管连通，环形煤气总管通过煤气回流总管与煤气回流总管连接；环形空气总管分别与每个煤气烧嘴连通，且环形空气总管外接外来空气管道；煤气发生炉上对应每个煤气烧嘴的位置分别设置有水蒸气供给管，水蒸气供给管置于与其对应的煤气烧嘴的下方，水蒸气供给管与环形水蒸气总管连接，环形水蒸气总管外接外来水蒸气管道。本发明在原煤气发生炉一个还原层的基础上，增加第二还原层，提高了煤气发生炉的气化反应强度，提高单炉最大煤气产量。

技术领域

本发明涉及常压固定床煤气发生炉造气领域，尤其是一种提高常压固定床煤气发生炉单炉最大煤气产量的装置及工艺方法。

背景技术

常压固定床煤气发生炉的煤气生产过程：作为气化剂的空气和水蒸气自炉底鼓入炉内，在高温条件下，与进入气化段的呈半焦性质的煤发生氧化还原反应，形成以CO和H₂为主要成分的煤气（CO+H₂约占煤气体积百分比的40-42%左右）。煤气向上运行进入干馏段，与缓慢下移的煤接触换热，对煤进行干馏和干燥，同时产生一部分以烷烃类高热值气体为主的干馏煤气，这部分上行煤气及干馏过程中产生的干馏煤气一起由煤气出口导出。

 煤气发生炉内自上而下分为干燥干馏段、还原层、氧化层、灰层等区域。煤的主要气化反应集中在氧化层和还原层，煤焦的氧化燃烧反应（1）为还原造气反应（2）（3）提供反应所需要的热量和CO₂，氧化燃烧反应（1）基本全部在氧化层区进行，还原造气反应（2）（3）在还原层进行。

 C+O₂=CO₂+409 kJ/mol             （1）

CO₂+C=2CO-162kJ/mol                   （2）

C+H₂O=CO+H₂-119 kJ/mol         （3）

通常常压固定床煤气发生炉的炉膛内径为1.3~4.6m，对应的其煤气最大产量相对较小。其主要原因是常压固定床煤气发生炉的造气反应层（还原层）较薄，其化学反应相对比较温和缓慢。一般情况下，其单炉最大煤气产量与炉膛内还原反应层的面积成正比关系。为了提高单炉最大产气量，通常采用增加煤气发生炉炉膛内径的措施，从而增加炉内的还原反应面积，进而提高单炉的最大煤气产量。但是当煤气发生炉内径增加到一定程度后在继续增加炉膛内径，由于设备外径过大，从而出现运输过程中的严重超宽现象，甚至根本没有办法进行长途运输。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种一种提高常压固定床煤气发生炉单炉最大煤气产量的装置及工艺方法，本发明在原煤气发生炉一个还原层的基础上，又增加一个还原层，从而很大程度上加强了煤气发生炉内的气化反应温度，进而使煤气发生炉的最大产气量得以有效提高。

本发明采用如下技术方案：

一种提高常压固定床煤气发生炉单炉最大煤气产量的装置，包括煤气发生炉，旋风除尘器，煤气净化系统以及煤气加压机，煤气发生炉，旋风除尘器，煤气净化系统以及煤气加压机依次通过煤气管线连接，煤气管线上设置有回流煤气管，煤气发生炉的水夹套上方分别设置有煤气烧嘴，环形煤气总管，环形空气总管和环形水蒸气总管，煤气烧嘴周向均匀的分布在水夹套上方，每个煤气烧嘴分别与环形煤气总管连通，环形煤气总管通过煤气回流总管与回流煤气管连接；环形空气总管分别与每个煤气烧嘴连通，且环形空气总管外接外来空气管道；煤气发生炉上对应每个煤气烧嘴的位置分别设置有水蒸气供给管，水蒸气供给管置于与其对应的煤气烧嘴的下方，水蒸气供给管与环形水蒸气总管连接，环形水蒸气总管外接外来水蒸气管道。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：