[发明专利]气化器操作法

说明书

本发明涉及固体矿物燃料固定床加压气化法，特别是固定床加压气化器操作法，其中该操作不仅涉及火焰下固定床加压气化器冷态点火，而且还涉及其启动。

煤气化所用固定床加压气化器点火操作目前有两种基本方法。

一种是向气化器中送点火燃料，在送入前点火或在气化器内用引发剂点火。

然后向气化器中送启动空气，之后加气化料并换用空气—蒸汽混合物。

粗煤气经大气中的火炬引入，直至氧体积分量达0.6％。

另一方法中气化器中充满或部分填入气化料，然后用蒸汽加热气化料至自燃温度以上，之后用空气—蒸汽混合物点火。

评价已开始燃烧的标准是测定粗煤气中O₂和CO₂含量。在规定的范围内提高空气—蒸汽混合物量。

从安全的角度看可经点火系统导出粗煤气直至氧气体积达0.6％。

根据两种解决方案，点火工艺前粗煤气起动系统中可达到以下值：

氧气体积：＜0.6％

粗煤气中CO₂体积：＞23％

粗煤气排出温度：＞200℃和

反应气压力：＜0.6MPa。在该系统中，粗煤气浓缩至通常的进气压力并传送至进气管。

该工艺的缺点是数小时点火操作期间要向环境释放有害物质，在点火粗煤气浓缩时要消耗能量，而且从工艺操作开始至气化器操作结束，必须将形成的气体冷凝物排出并送入额外设置的未加压气体冷凝系统中。

由于没有完全封闭未加压冷凝系统，所以导入热的气体冷凝物就会释放出大量有害物质。火焰下操作发生器的起动工艺与点火工艺的区别只在于，操作步骤一直持续到气化物质点火。在送入空气—蒸汽混合物之后，进行工艺操作，如火焰操作，粗煤气起动管操作和开关操作，类似于点火工艺中说明的技术。因此，有时会出现所述的缺点。

还建议用蒸汽—氧气混合物在气化器操作时代替蒸汽—空气混合物。优点是缩短了起动工期，减少设备，无需将蒸汽—空气混合物转换成蒸汽—氧气混合物，因此可获得要求的安全上的优点。

但上述缺点并不能排除。

本发明目的是提出经济上和环境方面有效的固定床加压气化器操作方法或重复操作方法并提出固定床加压气化器的起动方法或重复起动方法，其中无发射源，特别是有害物质发射源以及去除未加压气体冷凝管道操作工艺。

本发明目的是这样达到的，即为了操作，点火以及起动火焰下固定床加压气化器，在操作过程中改变送入的点火—起动气化剂混合物的组成，其中工艺开始时，该混合物组成中氧成分正好在这样一个高度，使得在气化器中温度可不断升高，而另一方面又不会产生爆炸性混合物，甚至在气化器中的氧不参与反应的情况下，将点火-起动气化剂混合物调节为低于临界点的组成范围，其中临界点组成为惰性气体中的O₂含量，该含量在气化器中非反应化时足以在起动粗煤气或混合物中使起动粗煤气和粗煤气成为爆炸性气体混合物。

为达到上述目的，向点火—起动气化剂混合物中引入惰性气体成分，该成分在给定工艺压力下的冷凝温度低于273K。

还可另外引入蒸汽作为热载体。

在应用N₂或CO₂作为惰性气体成分时，氧气的体积在开始的30分钟操作过程中应不高于5％，不低于2.5％。

提高气化器中的压力在点火工艺中用蒸汽加热阶段进行，其中将所有的排放管都堵住并在火焰下操作的气化器的开始数分钟操作期间因引入点火—起动气化剂混合物而使压力自然升高。借助连续的O₂分析措施，可对粗煤气中的O₂含量进行监测。在粗煤气中的氧体积含量持续低于1％的30分钟之后，通过加入氧使干燥的点火-起动气化剂混合物中的氧含量升高到9％。30分钟后粗煤气中氧体积低于1％时转换成气化剂混合物，其组成仅为蒸汽和氧气。

然后，15分钟内，在维持给定的、根据煤性质的蒸汽-氧气比的情况下将负荷从100m³i.N.O₂/h升高到氧负荷1600m³i.N.O₂/h。在该负荷下停留4小时使灰床稳定化。之后分批提高负荷而达到要求。

在火焰下操作的气化器的起动过程中取消了灰床的稳定阶段。该工艺优点如下：

点火和起动过程中无发射。

通过开始阶段起动气化剂的低临界点组成可实现无危险的工艺。

不再设置烟气排放管和粗煤气起动管，因此免除了气体损失和气体浓缩消耗。