焦載熱褐煤氣化試驗裝置點(diǎn)火試驗研究

第25卷第1期煤炭轉化Vol.25 No. 12002年1月COAL CONVERSIONJan. 2002焦載熱褐煤氣化試驗裝置點(diǎn)火試驗研究可屏"張緒祎2)尹承緒3 賈九民" 喻依兆” 郭森魁"摘要介紹了褐煤溫和氣化及熱半焦連續高溫氣化工藝流程及其擴大試驗裝置.著(zhù)重研究了該裝置的燃燒點(diǎn)火設備和點(diǎn)火過(guò)程.根據點(diǎn)火試驗升溫曲線(xiàn)，將點(diǎn)火過(guò)程分為加熱、著(zhù)火和燃燒3個(gè)階段并作了討論，最后對點(diǎn)火試驗本身進(jìn)行了評述.關(guān)鍵詞燃燒點(diǎn)火.褐煤氣化,試驗裝置.焦載熱，提升 然燒，液態(tài)化中圖分類(lèi)號TQ540, TQ534氣進(jìn)行水煤氣反應,因其化學(xué)活性好.可達到較高的0引言水煤氣產(chǎn)率.正常運行時(shí).新加人的褐煤在溫和氣化室以流態(tài)化的形式裂解并形成半焦(溫度為450 C云南昭通盆地是我國南方發(fā)現的最大褐煤用.~600 ( ).經(jīng)下料管進(jìn)人燃燒提升段并與來(lái)自高溫已探明儲量為八十多化t.屬新第三紀褐煤.成煤時(shí)氣化室經(jīng)過(guò)氣化的高溫半焦(溫度為900 (~ 950間短,氣化活性好，是優(yōu)質(zhì)的氣化原料.為了充分發(fā)( )混合.在提升段中邊被提升邊燃燒靠白身產(chǎn)熱升揮昭通褐煤的資源優(yōu)勢及其特點(diǎn).在轉化利用中盡.溫至約1 000 ( ,然后在頂部旋風(fēng)分離器中進(jìn)行氣量增加產(chǎn)品的高附加值.使寶貴的資源優(yōu)勢得以合周分離;固體物料經(jīng)分離器下料管和物料分配閥分理地利用.筆者提出了褐煤溫和氣化及熱半焦連續別進(jìn)入溫和氣化室和高溫氣化室,提供氣化所需熱高溫氣化新工藝+,并建成規模為300 kg/h的擴大量，進(jìn)入高溫氣化室的物料同時(shí)補充氣化所需碳.因試驗裝置.本文主要介紹該試驗裝置點(diǎn)火試驗方面.此，從物料的輸送看,本工藝是物料在提升段與溫和的研究.氣化室、高溫氣化室之間進(jìn)行的雙循環(huán)..1.2 點(diǎn)火裝置1試驗裝置及點(diǎn)火試驗氣化I. 藝的燃燒設備為燃燒提升段.高t余米，物料(半焦或褐煤)在其內以氣力輸送的形式提升.1.1工藝流程及試驗裝置本身并不具備起燃著(zhù)火的條件，需通過(guò)外熱源點(diǎn)火.試驗裝置的[藝流程圖見(jiàn)第75頁(yè)圖1.裝置本.本裝置采用輕柴油作為點(diǎn)火燃料.體部分主要包括溫和氣化室.高溫氣化室和物料加.點(diǎn)火燃燒設備主要包括輕柴油燃燒器及其燃燒熱輸送系統(燃燒提升段.下料管等).本1.藝的技術(shù).室(見(jiàn)圖1).燃燒器本身自備風(fēng)機和油泵.由于燃燒核心是，以褐煤半焦作為固體熱載體.并以流態(tài)化方器產(chǎn)生的高溫煙氣壓力小于提升物料所需風(fēng)壓,不式按氣化過(guò)程所需熱量米組織物料和熱量的輸送:足以提升物料而造成點(diǎn)火燃燒器熄火.為了提高進(jìn)褐煤在溫和氣化室內進(jìn)行熱解.使其揮發(fā)分產(chǎn)物得.入提升段點(diǎn)火煙氣的壓力小試驗設置了一個(gè)壓力平以充分釋放,以獲取高價(jià)值的裂解煤氣和煤焦油為.衡風(fēng)室,將點(diǎn)火燃燒器置于其內,風(fēng)室的空氣與提升.日的:所形成的熱半焦被輸送到高溫氣化室與水蒸風(fēng)來(lái)自同- -風(fēng)源,提高了點(diǎn)火燃燒器風(fēng)機進(jìn)|1助燃云南省省院省?？?技合作項 日(98YQ019).中國煤化工1)副教授.5.砍+生;6)教授,昆明理工大學(xué)電力工稈學(xué)院65151MYHCNMHG與作大學(xué)煤燃燒國家J程中心.100084北京:3)教授級高級工程帥.昆明煤炭科學(xué)研究所60011昆明收稿H期:200109 10第i期何屏等焦載熱褐煤氣化試驗裝置點(diǎn)火試驗研兗75空氣的壓力,進(jìn)而也提高了進(jìn)人提升階段點(diǎn)火煙氣點(diǎn)火燃燒器的T.作.開(kāi)溫熱量全部靠煤燃燒提俱從的壓力.1200_ _ ga-ifer⊥Exhaus! gasliling tuber800 - -rhust剛u4600Distlatlion gas400」Water gas200002040 60 80100120 140161180 2003Tlme/minSteam”Steam圖2點(diǎn)火升溫曲線(xiàn)Fig.2 lgnition heating. up curveo-Air●Ginvufter: I- Liting tube:▲-- Sn paratur:YExSlag outhaust gan圖1工藝流程圖圖2可以看出,這個(gè)階段提升段的溫度和排煙溫度Fig.1 Process dliugram波動(dòng)較大.原因是煤開(kāi)始燃燒時(shí)可燃成分主要是揮1- Lifting fire lube:2 一Gisfir mild:3 Ciasifer inenseheal4 Gas sold separator;5一Fring clhanber:6-- lnte發(fā)分.因此.在這個(gè)階段甚至出現提升段的溫度和排gral blower bumer;7 -- Distributing Rgaler煙溫度大起大落、后者大于前者的情況.而分離器、溫和氣化室溫度(表示固體物料的溫度)曲線(xiàn)卻顯得1.3點(diǎn)火過(guò)程描述平坦得多.隨著(zhù)時(shí)間的推移.煤巾?yè)]發(fā)分逐漸燃盡.點(diǎn)火過(guò)程只需在溫和氣化室一側進(jìn)行單循環(huán)加固定碳開(kāi)始燃燒.溫度趨于平緩、綆慢上.升.熱即可.點(diǎn)火前,溫和氣化室內裝人底料,料層高約有關(guān)提升燃燒點(diǎn)火試驗方面的介紹較少.而較1m.試驗用褐煤做底料.先啟動(dòng)物料循環(huán).即褐煤多的則是循環(huán)流化床鍋爐方面的.本文燃燒點(diǎn)火與從下料管進(jìn)入提升段.被來(lái)自燃燒室的提升風(fēng)(冷循環(huán)流化床鍋爐不同的是.后者點(diǎn)火是在床內以流.風(fēng))提升至旋風(fēng)分離器;氣、固分離后.固體部分由其態(tài)化形式進(jìn)行.儀限于床內升溫,待燃燒匯常后冉實(shí)下料管返回溫和氣化室,氣體部分從煙道排放.冷循現物料的循環(huán)。而前者則是在提升段內以氣力輸送環(huán)運行正常后.啟動(dòng)點(diǎn)火燃燒器.產(chǎn)生的高溫煙氣在的形式邊循環(huán)邊點(diǎn)火.但從升溫曲線(xiàn)看，“者都具有燃燒室內會(huì )同提升風(fēng)進(jìn)人提升段對物料進(jìn)行加熱.相同的變化規律。并隨物料的循環(huán)加熱爐體.當褐煤被加熱至其著(zhù)火循環(huán)流化床鍋爐的點(diǎn)火底料是爐渣摻人部分原.溫度時(shí),由于提升段內有足夠的助燃空氣(提升風(fēng)).煤.本試驗也嘗試過(guò)用爐渣摻人部分褐煤做底料.但于是褐煤自行著(zhù)火.此時(shí)即可停止點(diǎn)火燃燒器的工因其具有較強的結焦性.在燃油高溫煙氣的加熱下作,點(diǎn)火過(guò)程完成.并可根據試驗需要決定是否啟動(dòng)又會(huì )重新結成大塊清而造成循環(huán)堵塞.尤法實(shí)現正高溫氣化室一側的循環(huán).若需要啟動(dòng)也只需調整物常點(diǎn)火.只能放弁。料分配閥.分流部分已加熱的物料至高溫氣化窒即用褐煤做底料的缺點(diǎn)是熱利用率低.原因是褐.可.煤的水分和揮發(fā)分含量大(兩者之和約占80元).在升溫過(guò)程中較多的熱量隨產(chǎn)生的氣體排放而損失..2結果與討論加上循環(huán)過(guò)程固體細粉的損耗(不能被分離器分離部分),因此點(diǎn)火結束時(shí).產(chǎn)生的熱物料還不足原來(lái)點(diǎn)火升溫曲線(xiàn)見(jiàn)圖2.從升溫情況看.可將升溫的20%.另外.由于被加熱的物料全是褐煤,當其加過(guò)程分成3個(gè)階段:(1)加熱階段.范圍約在加熱的熱至著(zhù)火溫度開(kāi)始燃燒時(shí).可燃成分的消耗及燃燒前70 min.溫度升至350 C~400 ( .升溫速率為5產(chǎn)物的排放過(guò)于集中.造成點(diǎn)火過(guò)程后期運行1.況C/min~6 C:/min .這是升溫最緩慢的階段;(2)著(zhù)穩定性中國煤化工火階段.這個(gè)階段僅為5 min左右.溫度驟然升至YHCNMH G800C ,升溫速率大致為160 C /min,表現出煤著(zhù)火時(shí)的典型特征:(3)燃燒階段.從本階段開(kāi)始.停止，76煤炭轉化2002年供熱量。3結論(2)根據點(diǎn)火升溫曲線(xiàn).可將點(diǎn)火過(guò)程分為3個(gè)階段.即加熱階段.著(zhù)火階段和燃燒階段.升溫階禍煤溫和氣化及熱半焦連續高溫氣化新工藝的段升溫速率慢.是點(diǎn)火過(guò)程的主要階段;而著(zhù)火階段工藝熱量是靠外部燃燒設備燃燒提升裝置提供的，時(shí)間最短,升溫速率快.表現出明顯的著(zhù)火特征;燃其燃燒點(diǎn)火過(guò)程有別于其它燃燒設備.因此,探索這燒階段.溫度波動(dòng)劇烈，是轉人穩定燃燒的過(guò)渡階種燃燒裝置的燃燒點(diǎn)火方面的規律.是實(shí)現該新工段.藝的技術(shù)關(guān)鍵.通過(guò)本文的試驗工作.達到了此目(3)用褐煤做點(diǎn)火底料是造成點(diǎn)火過(guò)程后期溫的，并得出以下結論:度劇烈波動(dòng)和點(diǎn)火過(guò)程熱利用率低的主要原因.摻(1)自備風(fēng)機和油泵的柴油燃燒器所產(chǎn)生的煙人部分本[藝白產(chǎn)的褐煤焦做點(diǎn)火底料.叮望有所氣壓力低.設置風(fēng)壓平衡風(fēng)室后.提高了燃燒器出口好轉.但隨著(zhù)加人褐煤焦的比例增大.著(zhù)火溫度將提煙氣壓力.使之與提升風(fēng)壓力達到平衡.實(shí)現廠(chǎng)點(diǎn)火高,點(diǎn)火時(shí)間也會(huì )隨著(zhù)加長(cháng).高溫油煙氣能與提升風(fēng)同步進(jìn)人提升段.為點(diǎn)火提參考文獻[1]何屏.張緒裕，齊茂展.低煤階媒的分級氣化.治金能梨.2u01.20(2):13-1iL2」 岑可法.倪明江.駱仲泱.循環(huán)流化宋鍋爐理論設計與遠行。北永:中國電力出版社.1998. 11; 1!IGNITION EXPERIMENT STUDY OF TEST INSTALLATIONON LIGNITE GASIFICATION USING COALITEAS SOLID CARRIERHe Ping Zhang XuyiYin ChengxuJia Jiumin'Yu Yizhao and Guo Senkui(( ollrge uof Electrice Poeer Enginerring .Klnuming l nirersily of Science und I echnology，650051 KInnmng; x Nu1onul Enginering ( ienlre of Comil Biurn.Tsinghteu L nir:prsity.100081 Beijing: ￥% Kuning Reseurch Institute of Coul Science .650011 K unming)ABSTRACT The ntw process .lignite mild gasification and heat-coalite gasfied continuouslyunder high-tempcrature .and it' s eulargement test installation is introduced briefly. It's ignition e-quipnent and ignition procedure is introduced chiefly. On the basis of ignition heating-up curve.the ignition procedure is dividrd into three stages-heating. firing and burning. which are dis-cussed◆and the ignition experiment is assessed.KEY WORDS ignition experiment .lignite gasification .test insallation .coalite as solid heatcarrier .lifting firing . fluidization中國煤化工MYHCNMHG