[发明专利]固定床高料层连续气化炉提高和均化料层温度的生产方法

说明书

本发明涉及一种固定床高料层连续气化炉提高和均化料层温度的生产方法，包括对原料灰分中的二氧化硅、氧化铝和氧化钙的含量进行分析；根据二氧化硅、氧化铝和氧化钙的三元系相图，向原料中添加阻溶剂以使得原料灰分的灰熔点至1600℃以上；将原料放入气化炉内，并从所述气化炉的炉底进气部和所述气化炉的多个旋流进气部同时通入气化剂，且多个所述旋流进气部在所述气化炉的外周上下间隔布置。本发明可以提高原料的灰熔点，提高原料对高温气化的适应性；还通过改变气化剂的进气方式，来提高料层的轴向温度的均匀性。

技术领域

本发明涉及气化炉技术领域，具体涉及一种固定床高料层连续气化炉提高和均化料层温度的生产方法。

背景技术

目前，煤气化固定床理想的熔渣气化炉为单段式煤气发生炉，通过高温熔渣、液渣激冷、固体排渣的分段制气模式，有效气体成分可达92％以上，气化剂采用喷枪分布(摒弃了传统的炉篦)，排渣采用液渣高度压差间歇排渣；由于气化剂分布不均，料层阻力在料层高度变化时，差异很大，火层径向气化不均匀并且需增加石灰助溶剂；由于原料灰分成分波动大，液渣温度很难吻合灰分的灰熔点，液渣的粘稠度难以稳定，液渣排出量难以控制，操作控制难度大，不能高负荷运行，且运行不稳定，易穿炉和排渣不畅。排渣口的压力承托燃烧器连续燃烧，大量浪费燃气；并且激冷液渣用水量大，含硫污水处理量大；此外，单段煤气化炉只适用低灰熔点的原料，原料适用范围有限。

低温固定床纯氧连续气化炉，气化温度不能超过原料煤变形温度，虽然有效气体可达80％以上，蒸汽分解率可达65％以上，残碳2％左右，但是气化强度仅有1300m³/㎡·h；气化层温度较低，只能在原料自身灰熔点以下运行，负荷小，蒸汽分解率低，污水处理量大，运行不经济，成本高，环保压力大；固体排渣，料层较矮，煤气出口温度高达500℃，带出物多，煤气采用水洗塔冷却，污水处理量大，环境污染严重，不适宜煤气化生产，至今在煤气化行业难以推广。

生活垃圾，采用沸腾床、炉排炉、循环流化床或固定床气化均是低温气化，且生产的煤气均是经过燃烧放热生产蒸汽或发电，生物质，采用流化床或固定床气化均是低温气化，碳气联产，技术水平低下且生产的煤气均是燃烧放热生产蒸汽或发电，产生大量的CO2直接排放到大气，不能回收利用。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种固定床高料层连续气化炉提高和均化料层温度的生产方法，以提高原料的灰熔点，提高原料对高温气化的适应性，达到产品所需合成气的有效成分达到93％以上的技术要求；同时，改变气化剂的进气方式，来提高料层的轴向温度的均匀性并提高单炉气化强度。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种固定床高料层连续气化炉提高和均化料层温度的生产方法，包括如下步骤：

(a)对原料灰分中的氧化物进行分析，并对二氧化硅、氧化铝和氧化钙的含量进行数据分析核算；

(b)根据二氧化硅、氧化铝和氧化钙的三元系相图，向原料中添加阻溶剂以使得原料灰分的灰熔点至1600℃以上；

(c)将原料放入气化炉内，并从所述气化炉的炉底进气部和所述气化炉的多个旋流进气部同时通入气化剂，且多个所述旋流进气部在所述气化炉的外周上下间隔布置，使料层轴向、径向火层温度均匀。

本发明首先依据产品所需的气体成分和现有原料性能所确定的高温气化技术要求，对现有原料进行性能改进，提高原料对高温气化的适应性，主要是研究原料的灰分成分及各成分对灰熔融性的影响，依据不同原料的灰分成分，采用不同的阻熔剂提高原料的灰熔点，而提高原料的灰熔点可以提高原料对高温气化的适应性，达到产品所需合成气的有效成分，提高经济效益和环保效益。