提高煤气发生炉气化强度的方法

点击次数:0  更新时间:2017-12-22 15:27:22 来源:

    提高煤气发生炉气化强度既是对气化过程进行评价的指标,也是一项很重要的操作参数。提高气化强度的实质就是要加快炉内的气化反应。在发生炉内进行的许多反应中,CO2的还原速度比其他的反应速度慢,所以它是决定发生炉气化强度的主要反应。当CO2的还原过程处于化学动力学控制时,提高反应温度能加快化学反应的速度。但此时必须考虑煤的灰分软化温度,一旦引起灰渣结块,造成通风不良,反而会使温度下降,影响CO2的还原。所以必须根据煤的品种和灰分软化温度,在具体的发生炉中寻找和总结最适宜的反应温度。当CO2的还原过程受到扩散控制时,可以增加气流速度成比例的鼓风量。但气流速度过大会减少气体与燃料的接触时间,通常气体停留在还原层的时间只有几秒,所以为保证煤气的质量,必须考虑进行充分反应必须的时间。在反应温度不高时增加气流速度,将会恶化CO2的还原,使煤气质量变坏。如煤的热稳定性较差,增大气流还会引起飞灰。当CO2的还原处于过渡区域条件时,必须综合考虑上述两方面因素。实际操作中,为控制气化强度和煤气质量,经常以出口温度来判断燃料层温度:调节鼓风饱和温度和鼓风压强来控制空气与蒸汽的混合比和气化剂供入量。

    一般而言,加大鼓风量,提高煤层以延长气化剂和煤料的接触时间,选择良好的煤种以及加强筛分效果等,都能获得较高的气化强度。总之,对每台发生炉所使用的不同煤种,都要总结规律,找出合适的气化强度,从而既能提高煤气发生炉的生产能力,又能保证煤气质量。最重要的是在保证煤气质量的前提下提高气化强度,否则将会影响到煤气的使用。煤气炉操作的优劣,通常用气化指标来判断。当一定品种的煤在某种结构的发生炉中进行气化时,对气化过程起重要影响的操作参数是:燃料层高度、气化强度和鼓风饱和温度等。燃料层高度是一个很重要的参数,它通常有三部分组成,在工厂里称作煤层〔包括干燥层、干馏层和还原层〕火层〔即氧化层〕;灰层。炉内各层高度根据发生炉的类型、煤的化学物理性质和出灰量大小而决定。生产操作中,可把铁扦插到燃料层中受热一段时间,〔约1.5―2分钟〕然后根据铁钎的颜色判断燃料层的分层情况。从铁钎上看,火层白亮或红色,白亮为1200℃以上。灰层在火层下面,呈铁钎本色。煤层在火层上面,微带一点焦油及烟尘。灰层能预热鼓入炉内的气化剂达200℃左右,并使气流均匀分布。灰层一般控制在0.1――0.4m范围。灰层太厚,则增加炉内气流阻力,使鼓风压力增加气化剂分布不均匀,煤气质量变差。灰层太薄,除气化剂分配不易均匀和气化剂预热温度低之外,还将造成火层下移,操作不当时,很容易烧坏炉栅。与此同时,灰渣含碳量也将增加。此时可适当提高饱和温度,调整炉栅运行速度,灰层很快就会增加。火层温度低于灰分软化温度80-120℃。厚度一般以0.1-0.4m为宜。烧钎子时,若铁钎上火层部位呈暗红色,说明火层温度偏低。要提高火层温度可适当降低饱和温度,使气化剂中水蒸汽含量少一点。一般通过调节饱和温度来控制火层温度。火层厚度根据炉内气化强度、炉内温度、燃烧粒度和反应活性来决定。火层太厚表明炉内气化剂温度过高,有一部分氧化层温度被带进干馏层。致使干馏层温度上升,可用降低饱和温度的办法来解决。如探火,火层呈白亮色或铁钎有熔化现象,六支巡检仪单支或两支温度明显超过平均温度,表明炉内温度过高已有轻微结渣现象。处理方法:可加大气化剂饱和温度,调节灰盆出渣速度。必要时以弯钎打渣,辅助出渣。煤层由煤的粒度及所含水分、挥发分的多少而决定。粒度小水分高,炉内料层就要增加,如果料层高度不够,煤料未经完全干馏就进入还原层,会降低还原层温度,影响CO2的还原。同时煤料中未干馏出的焦油和挥发分也会产生热分解,进入旋风除尘器与风冷器,粘壁后堵塞管路。炉内料层过厚则阻力增加,气化剂通过时分布不均容易造成局部过热,甚至炼结。一般煤层高度以调节两股煤气的出口流量来调整。出现炉内煤料加满时可适当加大底部煤气流量,减小顶部煤气流量来延长加煤时间,靠炉内正常气化,使料层下降。如炉内空层太高,煤气顶部出口压力加料时波动大。则采用减小底部出口煤气流量,加大顶部出口流量的方法来解决。空层是指燃料层上表面到顶部煤气出口之间距离,它的作用是把生成的煤气汇集起来输入管道。高度一般以炉内煤料加不满,顶部出口压力加料时波动不超过0.2kpa为准。炉内煤料加满后顶部出口温度得不到控制,火层很容易上移致使上段温度过高,烧坏巡检热电偶与中心管。保持燃料层高度的稳定与发生炉基本操作密切相关。加煤时,要少加,勤加。在实际生产中,燃料层阻力并不是很均匀的,生产时可用炉身调节阀辅助调节,在阻力小的地方用钎子捣实的办法来解决。清灰时要采取多次,少清的办法,使料层平稳下降,减少燃料层波动。清灰时还要观察含碳量情况,以便及时处理。


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