專利名稱：：一種粉煤氣化制取煤氣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：。本發(fā)明為以煤氣為原料氣或燃料氣的企業(yè)，提供一種粉煤氣化制取煤氣的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
：?，F(xiàn)有以煤氣為原料氣或燃料氣的企業(yè)，制取煤氣的生產(chǎn)方法，主要是以塊煤或粉煤成型后的型煤為原料，利用固定層煤氣發(fā)生爐^制取煤氣，蒸汽氣化劑的溫度控制在35(TC以下，空氣氣化劑的溫度為常溫，該技術(shù)生產(chǎn)成本高，單爐生產(chǎn)能力小，煤的利用率低，環(huán)境污染嚴(yán)重，安全系數(shù)也低；國(guó)外以粉煤和純氧為原料來(lái)制取煤氣的技術(shù)，蒸汽氣化劑的溫度控制在45(TC以下，純氧氣化劑的溫度為常溫，該技術(shù)雖然比較先進(jìn)，煤的轉(zhuǎn)化率高，生產(chǎn)成本較低，但需要純氧作氣化劑，且純氧制取裝置占總投資近一半，投資額太高，一般企業(yè)難以采用。發(fā)明目的。本發(fā)明的目的是提供一種煤的轉(zhuǎn)化率高，煤種適應(yīng)性強(qiáng)，生產(chǎn)成本較低，無(wú)環(huán)境污染，操作彈性大，安全系數(shù)高，制出的氣體中有效氣成份高，只用空氣，不需純氧，投資額較少的粉煤氣化技術(shù)
發(fā)明內(nèi)容。本發(fā)明的目的是這梓實(shí)現(xiàn)的，打開(kāi)閥1、2，關(guān)閉閥3、4，讓高溫?zé)犸L(fēng)爐1出來(lái)的溫度為1100-—140(TC高溫清潔的煙氣，流入高溫蒸汽蓄熱換熱器2A中，將蓄熱體加熱到1000—-1350i:后再流入空氣預(yù)熱器3,使煙氣降至15(TC后，由煙囪4排空；同時(shí)關(guān)閉己經(jīng)蓄熱好的高溫空氣蓄熱換熱器2B的煙氣進(jìn)出口閥5、6，打開(kāi)閥7、8，讓來(lái)自空氣預(yù)熱器3溫度為300—-45(TC的熱空氣，通入已經(jīng)蓄熱好溫度為1000—-135(TC高溫空氣蓄熱換熱器2B，將空氣加熱到850-—135(TC后直接送入粉煤氣化爐5，與由給煤機(jī)6輸入到粉煤氣化爐5的合格粉煤進(jìn)行氣化反應(yīng)，生成的空氣煤氣，由粉煤氣化爐5出來(lái)，流入除塵器7，分離隨氣流帶出的粉煤灰后，流經(jīng)廢熱鍋爐8,蒸汽過(guò)熱器9，軟水加熱器10，使溫度降至150---16(TC后，一部分由閥9送入熱風(fēng)爐1，其余流入水洗塔ll，進(jìn)一步除塵降溫后，得到清潔的空氣煤氣送入氣柜，由于高溫空氣與粉煤氣化燃燒，使?fàn)t溫上升，粉煤氣化爐的溫度由95(TC升到1150。C左右，而高溫空氣蓄熱換熱器由于不斷與300-—45(TC的空氣換熱，熱量逐漸釋出，溫度逐漸下降到95(TC左右，此時(shí)停止送入高溫空氣，即將閥7、8關(guān)閉，打開(kāi)閥5、6，讓高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)，將已釋熱好的高溫空氣蓄熱換熱器2B再次加熱；同時(shí)關(guān)閉已經(jīng)蓄熱好的溫度為1000---1350。C高溫蒸汽蓄熱換熱器2A的煙氣進(jìn)出口閥1、2，打開(kāi)閥3、4,讓由過(guò)熱器9來(lái)的溫度為300-450。C蒸汽流入蓄熱換熱器2A中，并將蒸汽加熱到850---135(TC后直接送入粉煤氣化爐5，與粉煤氣化爐5內(nèi)的高溫粉煤進(jìn)行氣化反應(yīng)，生成的水煤氣，由粉煤氣化爐5出來(lái)，流入除塵器7，分離隨氣流帶出的粉煤灰后，流經(jīng)廢熱鍋爐8，蒸汽過(guò)熱器9，軟水加熱器10，使溫度降至150—-16(TC后，流入水洗塔11，進(jìn)一步除塵降溫后，得到清潔的水煤氣直接送入氣柜，與空氣煤氣混合成符合用戶成份要求的合格煤氣供用戶使用，由于蒸汽與粉煤的氣化是吸熱反應(yīng)，爐溫不斷下降，.當(dāng)粉煤氣化爐的溫度降到95(TC時(shí)，同時(shí)高溫蒸汽蓄熱換熱器2A由于同蒸汽不斷換熱，熱量逐漸釋出，溫度也降到95(TC左右，此時(shí)關(guān)閉閥3、4，同時(shí)打開(kāi)閥l、2，讓高溫?zé)煔饬魅爰航?jīng)釋熱好的高溫蒸汽蓄熱換熱器2A再進(jìn)行加熱，同時(shí)關(guān)閉已經(jīng)蓄熱好的高溫空氣蓄熱換熱器2B的煙氣進(jìn)出口閥5、6，打開(kāi)空氣進(jìn)出口閥7、8，將空氣加熱到850---135(TC后直接送入粉煤氣化爐5，生成空氣煤氣的同時(shí)，使粉煤氣化爐的溫度由95(TC升到115(TC左右，如此循環(huán)往復(fù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的連續(xù)穩(wěn)定，除塵器7分離出的含炭量較高的煤灰由吹料器12吹入粉煤氣化爐5內(nèi)循環(huán)使用，爐渣由出渣機(jī)13從粉煤氣化爐5的爐底排出。粉煤氣化爐高限溫度的設(shè)定服從于所選用的粉煤煤種，一般要低于粉煤的灰熔點(diǎn)，保證粉煤氣化既不結(jié)疤，又連續(xù)穩(wěn)定高效運(yùn)行，產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)煤氣。發(fā)明優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)煤種適應(yīng)性強(qiáng)，煤的轉(zhuǎn)化率高，系統(tǒng)操作彈性大，有效氣體質(zhì)量高，成份調(diào)節(jié)余量大，無(wú)環(huán)境污染，安全系數(shù)高，生產(chǎn)成本低，只用空氣，不需要純氧制取裝置，投資大幅度減少，且整個(gè)裝置完全國(guó)產(chǎn)化，有利于全面推廣，有利于節(jié)能減排。。附圖的圖面說(shuō)明如下圖l是系統(tǒng)流程控制圖，圖中l(wèi)是燃煤熱風(fēng)爐，2是并聯(lián)蓄熱換熱器2A、2B，3是空氣預(yù)熱器，4是煙囪，5是粉煤氣化爐，6是給煤機(jī)，7是除塵器，8是廢熱鍋爐，9是蒸汽過(guò)熱器，IO是軟水加熱器，ll是水洗塔，12是吹料器，13是出渣機(jī)；閥l、5是煙氣進(jìn)口閥，閥2、6是煙氣出口閥，閥3、4是過(guò)熱蒸汽進(jìn)出口閥，閥7、8是熱空氣進(jìn)出口閥，閥9是空氣煤氣回收閥，閥IO是高溫氣化劑入口閥，閥ll是放空閥。實(shí)施例本發(fā)明將結(jié)合附圖，以某合成氨廠每小時(shí)產(chǎn)20000立方米半水煤氣的粉煤氣化系統(tǒng)為實(shí)施例，作進(jìn)一步詳細(xì)描述由熱風(fēng)爐1送來(lái)的溫度為1250°C，流量為50000立方米/小時(shí)的高溫清潔煙氣，一路通過(guò)打開(kāi)閥1、2，流入處于蓄熱狀態(tài)的高溫蒸汽蓄熱換熱器2A中，同時(shí)閥3、4關(guān)閉，將蓄熱換熱器2A中的蜂窩陶瓷蓄熱材料加熱到120(TC，而煙氣本身降至50(TC左右，由閥2流入空氣預(yù)熱器3，將空氣預(yù)熱到38(TC后，煙氣降至15(TC由煙囪4排空；同時(shí)另一路通過(guò)關(guān)閉閥5、6，打開(kāi)閥7、8，讓空氣預(yù)熱器3送來(lái)的流量為每小時(shí)14500立方米，溫度為38(TC的熱空氣，流入已經(jīng)蓄熱好的高溫空氣蓄熱換熱器2B，空氣被換熱成溫度為1050—-120(TC的高溫氣化劑，由閥10送入粉煤氣化爐5，生成的空氣煤氣，一部分進(jìn)入氣柜，一部分由閥9送入熱風(fēng)爐參與燃燒；同時(shí)粉煤氣化爐的溫度由95(TC升至115(TC左右,這時(shí)由微機(jī)按程序控制，使閥門(mén)切換，關(guān)閉閥7、8，打開(kāi)閥5、6使高溫空氣蓄熱換熱器2B進(jìn)入蓄熱狀態(tài)；同時(shí)將已經(jīng)蓄熱好的高溫蒸汽蓄熱換熱器2A的煙氣進(jìn)出口閥1、2關(guān)閉，打開(kāi)閥3、4，將蒸汽過(guò)熱器9送來(lái)的溫度為38(TC左右的過(guò)熱蒸汽，加熱到1050—-120(TC送入粉煤氣化爐5，生成的水煤氣經(jīng)水洗塔ll后，送入氣柜，當(dāng)粉煤氣化爐的溫度降到95(TC左右時(shí)，關(guān)閉閥3、4，打開(kāi)閥l、2，使高溫蒸汽蓄熱換熱器2A轉(zhuǎn)入蓄熱狀態(tài)，同時(shí)將已經(jīng)蓄熱好的高溫空氣蓄熱換熱器2B的閥5、6關(guān)閉，打開(kāi)閥7、8，將空氣加熱到1050---1200°C送入粉煤氣化爐5，循環(huán)往復(fù)，連續(xù)運(yùn)行。給煤機(jī)6將已經(jīng)處理好的灰熔點(diǎn)為130(TC，固定炭為70%的合格粉煤，以每小時(shí)9噸的用量均勻加入粉煤氣化爐5，在生成溫度為900。C左右的煤氣的同時(shí)，并夾帶少量粉塵，由氣化爐5的出口流進(jìn)除塵器7，經(jīng)除塵后的煤氣進(jìn)入壓力為3.82MPa的廢熱鍋爐8，使其中的軟水蒸發(fā)，每小時(shí)產(chǎn)出15噸左右的蒸汽送入蒸汽過(guò)熱器9，由廢熱鍋爐8出來(lái)的溫度為500。C左右的煤氣流入蒸汽過(guò)熱器9，將蒸汽過(guò)熱到38(TC左右送入蓄熱換熱器2A中，而煤氣的溫度降至30(TC進(jìn)入軟水加熱器10，將其中的軟水加熱到13(TC送廢熱鍋爐8，而煤氣降至15(TC左右后進(jìn)入水洗塔11,進(jìn)一步除塵降溫，制得溫度為40。C的清潔煤氣送氣柜。除塵器7中每小時(shí)約5噸，含炭量為55%左右的粉煤灰，由吹料器12吹入氣化爐5循環(huán)使用。每小時(shí)約3.6噸，含炭量為5—-7%的爐渣由出渣機(jī)13排出。制得的半水煤氣成份CO為27---28%、H2為43---44%、N2為丄7—-18%、C02為9-—11%，CH4為1---1.5%，有效氣成份(C02+H2)》76%，完全符合合成氨生產(chǎn)要求。主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo):下面結(jié)合行業(yè)上幾種粉煤氣化生產(chǎn)工《進(jìn)行對(duì)比分析序號(hào)主要項(xiàng)目本工藝德士古爐恩德?tīng)t灰熔聚爐1原料多種煤種專用煤種專用煤種多種煤種2氣化壓力MPa0.046.40.040.033氣化溫度'c1000-13001300-1500950-10501050-11504有效氣成份(CO+H2)X〉76〉7865—7068—705無(wú)效氣成份C02%〈128—1319--2119--226氧耗Nm3,/kNm3(C0+H2)0400--420330—360290--3307蒸汽耗kg/kNm3.(C0+H2)500—5300500—570710—750<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>從上表可知本工藝經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)具有顯著優(yōu)勢(shì)，且裝置無(wú)需空分，目前以市場(chǎng)粉煤價(jià)為500元/t計(jì)，則本工藝每一千立方米有效氣用煤成本平均為280.5元，德士古為322.5元，恩德?tīng)t為395元，國(guó)內(nèi)灰熔聚粉煤示范裝置為365元，國(guó)內(nèi)塊煤固定層間歇式氣化一般為528元。權(quán)利要求1、一種粉煤氣化制取煤氣的方法，其特征在于將高溫?zé)犸L(fēng)爐的煙氣，交替送入并聯(lián)的高溫空氣蓄熱換熱器和高溫蒸汽蓄熱換熱器，交替制出溫度為850---1350℃的高溫空氣和高溫蒸汽，并以此作高溫氣化劑，然后循環(huán)交替通入粉煤氣化爐，以高溫空氣為氣化劑通入粉煤氣化爐與煤燃燒，提升粉煤氣化爐的溫度，為高溫蒸汽的氣化反應(yīng)提供熱能，同時(shí)制出的空氣煤氣一部分送入氣柜，作調(diào)節(jié)煤氣成份用，過(guò)剩部分送入熱風(fēng)爐參與爐內(nèi)燃燒，產(chǎn)生的高溫?zé)煔馑腿氩⒙?lián)高溫蓄熱換熱器，作制取高溫氣化劑的熱源；以高溫蒸汽為氣化劑通入粉煤氣化爐與煤發(fā)生氣化反應(yīng)，使粉煤氣化爐的爐溫下降，為高溫空氣的交替通入提供條件，同時(shí)制出的水煤氣直接送入氣柜，同入柜的空氣煤氣混合，制成符合成份要求的合格煤氣。2、按權(quán)利要求1所述的一種粉煤氣化制取煤氣的方法，其特征在于送入氣柜的空氣煤氣量的多少服從于生產(chǎn)需要，可全部送入氣柜，也可部分送入氣柜，過(guò)剩部分送入熱風(fēng)爐參與爐內(nèi)燃燒。全文摘要本發(fā)明為以煤氣為原料氣或燃料氣的企業(yè)，提供一種粉煤氣化制取煤氣的生產(chǎn)方法，即將高溫?zé)犸L(fēng)爐的煙氣交替通入并聯(lián)高溫蓄熱換熱器，交替制出高溫空氣和高溫蒸汽作高溫氣化劑，然后交替通入粉煤氣化爐，生成空氣煤氣和水煤氣，空氣煤氣送入氣柜的量服從于煤氣成份要求，過(guò)剩部分送熱風(fēng)爐參與燃燒，其特點(diǎn)為，煤種適應(yīng)性強(qiáng)，煤的轉(zhuǎn)化率高，有效氣體成份高，成本低，無(wú)環(huán)境污染，不需純氧，投資少，有利于節(jié)能減排。文檔編號(hào)C10J3/46GK101629108SQ20081013419公開(kāi)日2010年1月20日申請(qǐng)日期2008年7月20日優(yōu)先權(quán)日2008年7月20日發(fā)明者黃光暉,黃光曜,黃德夫申請(qǐng)人:黃德夫