多孔煤炭地下氣化爐造氣條件分析

★加工轉化一兗州集 團煤化公司協(xié)辦★多孔煤炭地下氣化爐造氣條件分析魏傳玉'梁杰? 孫加亮'(1.新奧氣化采煤投資有限公司，河北省廊坊市，065000;2.中國礦業(yè)大學(xué)(北京)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，北京市海淀區學(xué)院路，100083)摘要對鄂莊煤炭地下氣化1#爐的造氣條件進(jìn)行了分析，獲得了造氣的優(yōu)化條件。經(jīng)過(guò)實(shí)際運行獲得了提高煤氣產(chǎn)量、熱值的方法，通過(guò)通道的處理、鼓風(fēng)、噴淋水等措施提升了產(chǎn)氣量和熱值。關(guān)鍵詞地下氣化氣化通道 造氣煤氣新礦集團鄂莊煤礦煤層地下氣化站1#氣化爐經(jīng)過(guò)2年多時(shí)間的運行，氣化爐運行正常，平均日于2000年10月開(kāi)工建設，該氣化爐為5孔長(cháng)通產(chǎn)煤氣1000m',熱值6. 72MJ/m' .道、大斷面混合氣化爐，共建設了5條氣流通道和2 1#氣化爐的爐體情況1條氣化通道，從地面向氣化爐打了5個(gè)垂直鉆孔。同“∪”型氣化爐相比，5孔氣化爐造氣程序鄂莊煤礦1#氣化爐位于礦井東翼的三采上部復雜，這就增加了控制的難度。在2年多的運行過(guò)二層煤，地面投影位于氣化站工廣下部及其以北地程中，發(fā)現5個(gè)出氣孔所需要的造氣條件各不相區，地面標高十189.0m,氣化爐標高為一同，煤氣產(chǎn)量、煤氣熱值及煤氣組分存在較大的差110. 0m, 5個(gè)垂直鉆孔平均深300m,氣化通道和異。通過(guò)分析1#氣化爐各孔的鼓風(fēng)量、鼓風(fēng)強度、氣流通道巷道狀況見(jiàn)表1。鼓風(fēng)時(shí)間、提溫狀況和其它各項參數，找到了氣化通過(guò)表1可看出，1#氣流通道一面是未處理爐氧化區、還原區和干餾干燥區最佳工作狀態(tài)。的煤壁，另一面噴漿處理，與2#、3#、4#、5*兩面煤壁的氣流通道相比，在正常造氣時(shí)減少了一半1 1#氣化爐的基本情況的反應表面積，因此通道內的干餾干燥帶的長(cháng)度也鄂莊煤礦1#氣化爐面積3.37萬(wàn)m',儲量較其他4個(gè)通道明顯減少，這樣在造氣過(guò)程中氣化7.09萬(wàn)t,傾角一般為12°， 煤層平均厚度為劑與碳反應生成的可燃氣體及干餾氣體析出量也相1.6m，屬氣肥煤。經(jīng)過(guò)1年多的建設，于2002年應減少，就造氣條件來(lái)說(shuō)，較其余4個(gè)通道差些。2月28日一次點(diǎn)火成功，36h后產(chǎn)出合格的煤氣，表1氣化通道和氣流通道巷道狀況斷面/m2通道名稱(chēng)長(cháng)度/m高煤厚/m通道兩幫處理情況氣化通道2072.31. 5下幫噴漿(100mm)1#氣流通道1921.62.21.7西幫噴漿(100mm). 東幫未處理2*氣流通道1931.8兩幫未處理3#氣流通道1911.東幫松動(dòng)處理、西幫未處理4#氣流通道1871. 8兩幫松動(dòng)處理5*氣流通道2031.9西幫松動(dòng)處理、東幫未處理中國煤化工注:噴漿為噴混凝土層TYHCNMHG.該項目為國家863計劃資助項目(20001AA529030)58中國煤炭第34卷第1期2008年1月?lián)饣癄t2年多的運行經(jīng)驗，每個(gè)孔都有自己的造3運行期間各孔的參 數確定氣特性，現就5個(gè)通道來(lái)分析，確定其提高造氣能影響地下氣化過(guò)程及煤氣質(zhì)量的因素很多，但力的各種有效參數，如表2是2004年6~9月期保持氧化區、還原區和干餾干燥區的高溫是提高地間，5個(gè)通道在準備造氣前的鼓風(fēng)蓄熱階段和造氣下氣化產(chǎn)率和煤氣熱值的重要條件之一，氧化區主階段的各個(gè)參數與煤氣熱值和產(chǎn)氣能力的對照。要是氣化劑中的氧氣與煤層中的碳相互作用，放出通過(guò)表2中的2004年6月至9月的1"和5# 2大量的熱量，使煤層熾熱，在還原帶，生成的CO2個(gè)孔的造氣數據統計可知，造氣孔口在造氣前進(jìn)風(fēng)與熾熱的煤層相遇，在高溫下CO2還原成CO,并時(shí)間要保持40~60h以上，鼓風(fēng)量控制在30萬(wàn)m' .隨著(zhù)表面的疏松和表面附近碳高溫可以加快化學(xué)反左右，在運行當中，發(fā)現反風(fēng)造氣優(yōu)于順風(fēng)造氣，應的速度，因而決定氣化工藝過(guò)程的主要因素是煤在氣化通道較大的情況下，只有提高鼓風(fēng)強度才能層表面反應作用，其中影響最大的因素是:煤層厚增加氧化還原區的長(cháng)度，但為了均衡積蓄氣化爐的度、灰分和水分含量、鼓風(fēng)強度和鼓風(fēng)中的氧氣含熱能，根據5孔氣化爐的特點(diǎn)，不可能大強度的鼓量。鄂莊煤礦氣化站1#氣化爐為5孔爐型，在煤風(fēng)，只有在準備造氣通道的最后一次進(jìn)風(fēng)當中，提層厚度和煤層中的灰分含量都無(wú)法改變的情況下，高鼓風(fēng)強度，才能保證最佳的造氣條件。通過(guò)驗只有通過(guò)調整氣化爐內的水分含量、鼓風(fēng)強度和鼓證，準備造氣通道最后一次的鼓風(fēng)強度要保證在風(fēng)中的氧氣含量等來(lái)提高煤氣的質(zhì)量和產(chǎn)氣量。根0.7萬(wàn)m2/h以上，時(shí)間在8h以上。表2 5個(gè)通道造氣數據統計蓄熱鼓風(fēng)占總造氣鼓風(fēng)平均最后一出風(fēng)平均平均產(chǎn)氣量進(jìn)風(fēng)量出風(fēng)量通道時(shí)間時(shí)間的比時(shí)間時(shí)間次鼓風(fēng)強度熱值/萬(wàn)m'/h例/%/萬(wàn)m'●h-1_/h/M].m~8 ●循環(huán)-1127.112639.828.40. 8942.56.532#126. 232.4187. 639.6200. 6637.623.96.432.033#15430. 7113.247.328. 50.757.540.37.211.95.319.223. 467.671. 641.488.450. 26. 842. 33199.225. 7148. 738.836.253.842.16.932. 84需要的熱量為47MJ,當水量較多時(shí)，在噴淋水吸4噴淋水對造氣的影響收大量的熱量后，氣化爐氣化工作面的溫度降低很按照二段氣化工藝理論，適當的水量既可增加多，水蒸汽在煤層表面分解，也減弱了煤層的加熱煤氣中的可燃成分，又能適當的改善氧化帶和還原速度。小流量噴淋水的量要控制在0.2m'/次以?xún)?.帶的溫度條件，減少對殘留渣的熔融，保證煤炭有根據氣化爐的運行經(jīng)驗，連續噴淋水時(shí)間要小于良好的析氣通道，于是在造氣階段要向氣化爐內鼓10d,過(guò)量噴淋水對煤氣的熱值增加作用不是很明人水蒸汽，增加煤氣中的H2和CO的含量，以提.顯，反而浪費煤炭資源。存于氣化爐內各縫隙中的高煤氣的熱值，但氣化站沒(méi)有蒸汽鍋爐設備，無(wú)法水完全蒸發(fā)需要一定的時(shí)間，因此要停止噴淋約實(shí)現向氣化爐內鼓入水蒸汽，同時(shí)1#氣化爐爐體.20d的時(shí)間。當在造氣過(guò)程中發(fā)現H2含量明顯減內的頂底板無(wú)淋水存在，唯一的方法就是采取定時(shí)少時(shí)，即可開(kāi)始恢復噴淋。向氣化爐內噴淋水的方法實(shí)現，噴淋水有2種注人參考文獻方式，一種是在鼓風(fēng)蓄熱時(shí)由進(jìn)風(fēng)孔口大流量的注[1]孫加亮， 婁元娥，席建奮等.鄂莊煤炭地下氣化工入，除部分被煙氣帶走外，仍有部分水滲人各種縫業(yè)性試驗研究[].中國煤炭，2007 (3)隙內，存于氣化爐內，增加了氣化爐內在水分的含[2]梁杰. 煤炭地下氣化過(guò)程穩定性及控制技術(shù)[M] .量;一種是在反風(fēng)造氣時(shí)由高溫孔口小流量的注徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2002入，利用該孔300m深鋼套管上100C以上的高溫，[3] .李耀娟，田玉璋，于在平，煤炭地下氣化[M].沈將水變成蒸汽，進(jìn)入氣化爐內直接參與造氣。陽(yáng):中國煤化工各孔口在1個(gè)提溫過(guò)程中的噴淋水的水量要控[4]|YHCNMHG地下氣化方法的研究制在1m*/次以?xún)?，因為加熱和蒸發(fā)掉1kg的水所[J] .煤炭學(xué)報，1996 (1)(責任編輯康淑云)多孔煤炭地下氣化爐造氣條件分析59