專利名稱：固定床煤氣發(fā)生爐增氧間歇?dú)饣椒肮に嚨闹谱鞣椒?br>
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤制氣領(lǐng)域，尤其涉及固定床煤氣發(fā)生爐間歇?dú)饣椒捌涔に嚒?br>
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的固定床煤氣發(fā)生爐間歇?dú)饣姆椒ㄊ怯每諝庵械难鯕馀c碳發(fā)生燃燒 反應(yīng)來提高爐內(nèi)的溫度，使通入的蒸汽在高溫下與碳發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生煤氣。其工 藝步驟是a、吹凈(用鼓風(fēng)機(jī)向爐內(nèi)鼓入空氣)，回收爐子上部煤氣管道及設(shè) 備內(nèi)殘留的煤氣；b、吹風(fēng)(繼續(xù)向爐內(nèi)吹入空氣)，提高爐內(nèi)溫度；c、回收 氮?dú)庵凉I(yè)氣柜，以滿足合成氨工藝H2/N2的需要；d、向爐內(nèi)上吹蒸汽，生成 水煤氣；e、向爐內(nèi)下吹蒸汽，在生成水煤氣同時(shí)，穩(wěn)定氣化層的位置；f、向 爐內(nèi)上吹蒸汽，置換爐子底部的煤氣，為空氣進(jìn)入爐子底部提供安全保障。由 于空氣中含氧量少含氮量高，傳統(tǒng)的氣化方法和工藝采用空氣作為氣化劑，一 方面吹風(fēng)效率低，熱損失大，能耗高，另一方面當(dāng)系統(tǒng)中氮含量已達(dá)到指標(biāo)(合 成氨的需要含氮量)時(shí)，爐內(nèi)溫度還遠(yuǎn)未達(dá)到氣化要求的最佳反應(yīng)溫度，因此 只有通過較長吹風(fēng)放空時(shí)間來達(dá)到提溫蓄熱的要求，由此造成大量廢氣(二氧 化碳、二氧化硫、 一氧化碳、甲垸等)的排放。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種能有效節(jié)約能源，減少廢氣排放量，并且產(chǎn)出 的煤氣氣質(zhì)好的固定床煤氣發(fā)生爐增氧間歇?dú)饣椒肮に嚒１景l(fā)明提供的這種固定床煤氣發(fā)生爐增氧間歇?dú)饣椒?，包括間歇向煤氣 發(fā)生爐內(nèi)通入氣體，所述氣體是由空氣和氧氣混合而成的增氧空氣，該增氧空 氣的含氧濃度為22%-53%。用本發(fā)明方法生產(chǎn)煤氣的工藝，順次包括如下步驟a、用含氧濃度為22%-53%的増氧空氣從固定床煤氣發(fā)生爐下部通入該爐 內(nèi)進(jìn)行吹凈，同時(shí)提溫、回收煤氣；b、 用蒸汽或者蒸汽與所述増氧空氣同時(shí)從固定床煤氣發(fā)生爐下部通入該爐 內(nèi)，產(chǎn)生煤氣；c、 用蒸汽從固定床煤氣發(fā)生爐上部通入煤氣發(fā)生爐內(nèi)，產(chǎn)生水煤氣；d、 用蒸汽從固定床煤氣發(fā)生爐下部通入煤氣發(fā)生爐內(nèi)，用蒸汽置換爐子底 部的煤氣；e、 重復(fù)步驟a-d。用本發(fā)明方法生產(chǎn)煤氣的設(shè)備，包括鼓風(fēng)機(jī)，還包括用于混合氧氣和空氣 的混合腔體及氧氣輸入管和空氣輸入管，混合腔體與鼓風(fēng)機(jī)連通，氧氣輸入管 和空氣輸入管均與混合腔體連接。本發(fā)明采用氧氣濃度為22%-53%的増氧空氣作為氣化劑，增加了氧氣含量， 能提高吹風(fēng)效率，減少廢氣排放量，有效節(jié)約能源，當(dāng)增氧空氣的氧氣濃度達(dá) 到50%左右時(shí)由于吹風(fēng)效率的提高，在系統(tǒng)中氮含量達(dá)到要求的情況下，爐內(nèi) 溫度能上升到最佳反應(yīng)溫度，從而使氣質(zhì)達(dá)到平衡，實(shí)現(xiàn)零排放。因此本發(fā)明 能最大限度地利用能源，并且產(chǎn)出的煤氣氣質(zhì)好。
圖1是用本發(fā)明設(shè)備的一種結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本發(fā)明設(shè)備的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明固定床煤氣發(fā)生爐增氧間歇?dú)饣椒òㄩg歇地向固定床煤氣發(fā)生 爐內(nèi)通入用于吹凈、提溫、回收氮?dú)獾脑鲅蹩諝猓搲堁蹩諝獾暮鯘舛葹?22%-53%。在這個(gè)含氧范圍內(nèi)，我們可以根據(jù)現(xiàn)場條件采用任何一個(gè)含氧濃度值 的增氧空氣。用本發(fā)明方法生產(chǎn)煤氣，可以用圖1或圖2所示的設(shè)備。該設(shè)備仍然包括 鼓風(fēng)機(jī)l，空氣輸入管4、空氣閥8、氣壓調(diào)節(jié)閥9、安全闊IO，還包括氧氣輸 入管3、氧氣閥6、氧氣流量表7、用于對氧氣和空氣進(jìn)行混合的混合腔體2、 氧分析儀表ll、增氧空氣總管5。氧氣輸入管3和空氣輸入管4均與混合腔體 2連接，混合腔體2與鼓風(fēng)機(jī)1連接，混合腔體2可以連在鼓風(fēng)機(jī)1的進(jìn)風(fēng)端 (見圖1)，也可以連接在鼓風(fēng)機(jī)1的出風(fēng)端(見圖2)，其它構(gòu)件之間的連接見圖l或圖2。用本上述設(shè)備生產(chǎn)煤氣的工藝，順序包括如下步驟a、打開空氣閥8和氧氣閥6和鼓風(fēng)機(jī)1，使空氣和氧氣在混合腔體2內(nèi) 進(jìn)行混合，調(diào)節(jié)空氣閥8和氧氣閥6，觀察氧流量計(jì)7和氧分析儀表11，使 混合腔體2輸入的增氧空氣的含氧濃度為22%-53%。打開增氧空氣輸出管5， 使含氧濃度為22%-53%的增氧空氣從固定床煤氣發(fā)生爐下部通入該爐內(nèi)進(jìn)行 吹凈、同時(shí)提溫、回收煤氣；b、用蒸汽或者蒸汽與所述增氧空氣同時(shí)從煤氣爐下部通入煤氣爐內(nèi)(上 吹蒸汽)，生產(chǎn)煤氣，此時(shí)煤氣把氣化層的溫度、熱量移向燃料層上部，提 高爐面溫度；c、 用蒸汽從煤氣發(fā)生爐上部通入煤氣發(fā)生爐內(nèi)(下吹蒸汽)，生產(chǎn)水煤 氣，此時(shí)蒸汽從爐頂部進(jìn)入，吸收了爐面的熱量，降低了爐面溫度，煤氣把 氣化層的高溫?zé)崃肯蛳乱?，能減少氣體帶出的熱損失，穩(wěn)定了氣化層的位置， 有利于爐內(nèi)熱量的積蓄。d、 用蒸汽從煤氣發(fā)生爐下部通入煤氣發(fā)生爐內(nèi)(二次上吹蒸汽)，用蒸 汽置換煤氣發(fā)生爐底部的煤氣；e、 重復(fù)步驟a-d。如果在條件限制情況下，當(dāng)氣質(zhì)平衡要求達(dá)到后，爐內(nèi)達(dá)不到氣化最佳溫 度時(shí)，再在步驟a之后增加一個(gè)吹風(fēng)階段，向爐內(nèi)通入短時(shí)間的所述增氧空氣 并放空，以提高爐內(nèi)溫度至氣化最佳溫度。在上述工藝中，步驟a中通入增氧空氣與傳統(tǒng)工藝一樣也有三個(gè)目的 一是 吹凈，回收爐子上部、管道及設(shè)備內(nèi)殘留的煤氣。二是提高爐內(nèi)溫度，傳統(tǒng)工 藝謂之吹風(fēng)。三是回收氮?dú)?，將生產(chǎn)的空氣煤氣送到工業(yè)氣柜。由于本發(fā)明工 藝中通入的增氧空氣，含氧量較高，吹風(fēng)效率得到顯著提高，因此能明顯提高 工藝升溫過程中的熱效率，達(dá)到節(jié)能的效果，同時(shí)有效降低了廢氣排放量。
權(quán)利要求
1、一種固定床煤氣發(fā)生爐的產(chǎn)氣方法，包括間歇向煤氣發(fā)生爐內(nèi)通入空氣，其特征在于所述空氣用氧氣混合成為增氧空氣，該增氧空氣的氧氣濃度為22％-53％。
2、 一種根據(jù)權(quán)利要求1所述方法生產(chǎn)煤氣的工藝，其特征在于順次包括如下步驟a、 用含氧濃度為22%-53%的増氧空氣從固定床煤氣發(fā)生爐下部通入該爐 內(nèi)進(jìn)行吹凈、同時(shí)提溫、回收煤氣；b、 用蒸汽或者蒸汽與所述増氧空氣同時(shí)從煤氣爐下部通入煤氣爐內(nèi)，生 產(chǎn)水煤氣；c、 用蒸汽從煤氣發(fā)生爐上部通入煤氣發(fā)生爐內(nèi)，生產(chǎn)水煤氣；d、 用蒸汽從煤氣發(fā)生爐下部通入煤氣發(fā)生爐內(nèi)，用蒸汽置換爐子底部的 煤氣；e、 重復(fù)步驟a-d。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的工藝，其特征在于在步驟a后用所述増氧空氣從 煤氣發(fā)生爐底部通入爐內(nèi)，提高爐內(nèi)溫度，所產(chǎn)生的少量空氣煤氣放空。
4、 一種根據(jù)權(quán)利要求1所述方法制煤氣的設(shè)備，包括鼓風(fēng)機(jī)(l)，其特征在 于還包括用于混合氧氣和空氣的混合腔體(2)及氧氣輸入管(3)和空氣輸入 管(4)，混合腔體(2)與鼓風(fēng)機(jī)l連通，氧氣輸入管(3)和空氣輸入管(4) 均與混合腔體(2)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種固定床煤氣發(fā)生爐增氧間歇?dú)饣椒肮に嚕摲椒òㄩg歇向煤氣發(fā)生爐內(nèi)通入氣體，所述氣體是由空氣和氧氣混合而成的增氧空氣，該增氧空氣的含氧濃度為22％-53％。所述工藝是先用所述增氧空氣通入爐內(nèi)，然后用蒸汽向爐內(nèi)順序進(jìn)行上吹、下吹、二次上吹，產(chǎn)出煤氣。本發(fā)明能提高吹風(fēng)效率，減少廢氣排放量，有效節(jié)約能源，當(dāng)增氧空氣的氧氣濃度達(dá)到50％左右時(shí)由于吹風(fēng)效率的提高，在系統(tǒng)中氮含量達(dá)到要求的情況下，爐內(nèi)溫度能上升到最佳反應(yīng)溫度，從而使氣質(zhì)達(dá)到平衡，實(shí)現(xiàn)零排放。因此本發(fā)明能最大限度地利用能源，并且產(chǎn)出的煤氣氣質(zhì)好。
文檔編號(hào)C10J3/02GK101215478SQ20081003042
公開日2008年7月9日 申請日期2008年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月4日
發(fā)明者周立國, 青 歐, 許新民, 郭海峰 申請人:郭海峰