压球机就型煤气化生产中工艺条件的优化进行了分析探讨

添加时间:2013年08月12日   【字体大小: 】 【关闭

压球机就型煤气化生产中工艺条件的优化进行了分析探讨


     随着煤炭行业的限产增效及关闭小型煤矿政策的出台,优质无烟块煤的供应呈现卖方市场,块煤的供不应求造成了价格的不断提高与此同时,大量的无烟粉煤由于长期堆积造成了大量的资源浪费和环炉中的应用情况和存在的问题,压球机并就型煤气化生产中工艺条件的优化进行了分析探讨

1  实验部分

1.1  气化型煤的工业化生产境污染
    因此,把无烟粉煤加工成具有一定机械强度和热稳定性的气化型煤替代无烟块煤,降低入炉煤成本,提高企业的竞争为,已成为各生产企业的共识目前许多科研院所和企业在型煤的开发和研制方面作了大量的工作,使气化型煤的冷态及热态质 送到对辊成型机中成型,型煤在烟道式干燥炉中干量都有了很大的提高,但在工业煤气发生炉上长期  燥后送入型煤成品仓,供造气车间煤气发生炉使用,稳定运行的则很少我所研制的新型洁净气化型煤。 

1.2 在固定床煤气发生炉中的气化

压球机对型煤作为一种新型的煤气发生炉的气化原料,由于在加工过程中外加了辅料使型煤的煤质与原煤相比其固定碳有所降低,相应煤的发热量也有所降低,而另一方面型煤具有粒度均匀,燃料层孔隙率大,反应性强等不同于块煤的性质因此用型煤替代块煤用于发生炉煤气的生产,除了应具有良好的冷态强度和热态强度以满足气化生产过程中的需要外,还需充分了解型煤的性质,选择适合型煤气化的工艺条件目前型煤气化时所采用的工艺操作条件见表3.某一天不同时段的块煤炉和型煤炉的煤气组成及热值见表4,煤气总管中煤气的热值和型煤炉煤气的热值及型煤炉和块煤炉的灰渣含碳量的。

2.1  压球机对型煤气化时煤气组成的分析   

    压球机对煤的气化过程是一种复杂的气固相之间的非均相反应和极少数气体反应物之间的均相反应,其总的气化过程由物理扩散过程和化学反应过程组成,大量的实验证明,气化过程的总速度不仅取决于反应的动力学因素,而且也取决于扩散因素,是一种过渡控制由表3的气体组成可以看出,型煤气化的煤气组成与烧块煤相比CO:的量偏高,相应的CO量偏低,其它气体组分则与块煤相邕因此,由于有效气体成分的降低,表现出气化型煤的煤气热值低于气化块煤的煤气热值

    混合发生炉煤气中,有效气体成分的产生主要来源于下述两个还原反应:

    C+ C0 2=2CO -Q    (1)

    C+ H20 (g)= CO+ H2-Q    (2)

     这两个反应分别为氧化层中生成的CO z和上升过程中的水蒸气气化剂分别与炽热的碳反应生成CO和H2的过程许多研究结果指出,随着反应温度的升高,CO在平衡浓度中对CO:的比例越来越大,反应平衡常数也迅速增加‘11 -般认为在通常发生炉煤气炉的操作温度下,上述两反应均处于化学动力学控制区同样的研究结果表明,水蒸气与碳的反应是强的吸热反应,温庋对反应速度有较大影响,温度的提高,有利于反应朝着CO生成的方向发生,因此提高炉温有利于CO和H2平衡浓度增加‘21由于气化型煤的煤气组成中CO:的含量比气化块煤要偏高,由此可以判断,这可能是由发生炉操作温度较低造成的因此适当的提高炉温,不仅可以使CO:充分还原,降低CO:的含量,改善煤气质量,而且可以提高上述两反应的反应速度,使单位时间,单位截面与碳的反应量增大,使煤气产量增加,气化生产的强度也随之增加提高炉温的直接操作手段是提高鼓风速度,使碳与氧的反应速度加快,单位时间放出的热量增加,为还原反应提供充足的热量,相应提高了气化强度但鼓风速度也不能太高,太高则气化剂在还原层反应时间短,不利于碳的充分反应,且带出物增加,对气化反应不利同时炉温提高还要受燃料灰熔点的制约,超过燃料灰熔点,容易结渣,造成气化剂分布不均与气化剂充分接触的部分,碳表面的气化剂浓度与气相浓度相当,反应均衡,总反应处于化学动力区控制,温度升高时,反应速度增加,总反应速度加快,而被熔渣包裹的碳与气化剂不能充分接触,燃料碳表面气化剂浓度低,总反应处于扩散区,受扩散速度控制这样由于反应速度的不同,使燃料层下降速度形成梯度,遣成偏炉,严重时燃料层会穿子L,氧气会通过子L洞上升到炉子上部,将煤气燃烧,甚至与煤气混合发生爆炸,影响正常生产另一方面提高炉温的方法是控制较低的饱和温度,减少入炉蒸汽量,以维持足够的炉温因此控制适宜的炉温,保持炉温在一个合理的范围是气化生产的关键因素。
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