[发明专利]气化层稳定的惰性气体生产方法

说明书

技术领域：

本发明属于煤气发生炉惰性气体生产领域，是一种节约消耗、稳定气化层的煤气发生炉生产惰性气体的有效技术，适用于煤气系统检修置换的先进工艺。

背景技术：

煤气生产、输送系统在检修动火时必须进行置换，有制氮机组或富余高浓度CO₂气体的厂家采用氮气或高浓度二氧化碳气体进行置换，而不具备该条件的厂家则必须通过煤气发生炉生产惰性气体进行置换。传统的煤气发生炉生产惰性气体的方法只有底部上吹空气和底部上吹蒸汽两个阶段。底部上吹蒸汽阶段是蒸汽从煤气发生炉底部进入，经气化层反应产生煤气，煤气从上部出来，经旋风除尘后进行放空，经该阶段气化层温度有所降低。底部上吹空气阶段是空气从煤气发生炉底部进入，经气化层反应产生惰性气体(主要成分CO₂，CO₂+H₂≤8％)，利用该气体对系统的管道、设备进行置换，该阶段气化层温度有所升高。

煤气发生炉结构为煤气发生炉底部设置有与其连通的下进口管、上出口管、上、下总阀门，蒸汽汽源管与空气气源管分别通过下进汽阀、下进气阀与煤气发生炉下进口管连通，该进口管同时也与下总阀门管路连通；煤气发生炉通过上出口管与上总阀门连通，上总阀门与煤气发生炉之间旁路一个上进汽阀，上进汽阀与蒸汽汽源管连通，上、下总阀门分别与废热交换器管道连通，为了置换时惰气生产在上总阀门与煤气发生炉连通管道旁路一个上排空阀；生产惰性气过程的废气由上排空阀排出。但在下总阀门与煤气发生炉之间管道上无旁路一个下排空阀，若上进汽阀进汽所产生的废气无法排放，因此惰性气体的生产只能建立在两个阶段的循环运行基础上，其存在的主要缺点如下：

1、由于始终处于气体上行状态，煤气发生炉的炉上温度容易走高，特别在吹风阶段上行温度容易超过500℃，造成废热回收的废热交换器产生爆管的情况；

2、为了控制炉上温度，当温度达450℃左右时，必须停止程序运行，适当添加物料，控制其温度，增加操作工的劳动强度；

3、惰性气体的生产应处于低碳层，低炉温状态下运行，有利于控制可燃气体含量。为控制该状况，必须不停的加入物料，不停的排出反应炉渣，形成大吃大排状况。该状况下，造成气化层相当不稳定，物料的碳转换率低、消耗高，同时所生产的惰性气组分含量不稳定，使得系统置换的时间延长；

4、在系统检修后开车置换过程，惰性气体置换合格后转为生产半水煤气，由于气化层的不稳定，容易造成半水煤气氧含量高，影响开车的时间及安全。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种气化层稳定的惰性气体生产方法，提高惰性气体生产的效率，降低生产惰性气体的消耗，稳定气化层，为开车制半水煤气创造良好的条件。

本发明的方案是：在下总阀门与煤气发生炉之间管道上旁路一个下排空阀，惰性气体生产步骤为：相应阀门各阶段分别控制启闭，进行以下操作：

①底部初次上吹蒸汽由上排空阀排出；

②顶部下吹蒸汽由下排空阀排出；

③底部二次上吹蒸汽由上排空阀排出；

④底部初次上吹空气由上排空阀排出；

⑤底部二次上吹空气经气化层产生惰性气体，惰性气体由上总阀进入热交换器进行冷却。

本发明的优点在于：增加了顶部下吹蒸汽、底部二次上吹蒸汽、底部初次上吹空气阶段，各步骤转换以程序设定的阶段运行时间为基础，避免了原程序始终处于气体上行，炉上温度高，不断停炉加料，大吃大排的状况，实现了顶部下吹蒸汽阶段自动加料，有效的控制了炉上温度，避免超温造成废热交换器爆管，同时大大降低操作工劳动强度。程序的改变，消除了气体始终上行的状况，气化层控制得到相对的稳定，物料的碳转换率提高，生产惰性气体的消耗得到降低，生产所得的惰性气体组分稳定，大大缩短了置换的时间。

附图说明：

附图为本发明结构示意图。

具体实施方式：

本发明的方法为包括上吹蒸汽、上吹空气工序，运行设备包括煤气发生炉(3)、下总阀门(8)、下进汽阀(2)、下进气阀(1)、上进汽阀(7)、上总阀门(5)、废热交换器(6)、上排空阀(4)、蒸汽汽源管、空气气源管，其特征在于；在下总阀门(8)与煤气发生炉(3)之间管道上旁路一个下排空阀(9)，在上总阀门(5)与煤气发生炉(3)之间旁路一个上进汽阀(7)，上进汽阀(7)与蒸汽汽源管连通；惰性气体生产步骤为：相应阀门各阶段分别控制启闭，进行以下操作：

①底部初次上吹蒸汽，由上排空阀(4)排出；

②顶部下吹蒸汽，由下排空阀(9)排出；