貴州化工2006年4月Guizhou Chemical Industry第31卷第2期簡體PKM氣化爐氧氣點(diǎn)火機(jī)理孟祥青馮永權(quán)(哈爾濱氣化廠黑龍江依蘭,154854)摘要簡述氣化爐開車步驟煤熱解和氧氣點(diǎn)火機(jī)理及工況培養(yǎng)從實(shí)踐角度總結(jié)提高點(diǎn)火成功率措施。關(guān)鍵詞煤熱解氧氣點(diǎn)火點(diǎn)火成功率中圖分類號(hào)TQ054文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B文章編號(hào)1008 -9411( 2006 )02 - 0052 -02.哈爾濱氣化廠采用的PKM加壓氣化是-種自熱出熱解水逸出揮發(fā)分。此時(shí)由于側(cè)鏈的斷裂使煤式逆流移動(dòng)生產(chǎn)工藝，以依蘭長焰煤為原料在2.孔進(jìn)-步增大活性點(diǎn)大大增加。.8MPa壓力下900~ 1000C的溫度條件下,用高壓蒸2.1.2 影響煤熱分解的因素汽和氧氣為氣化劑進(jìn)行氣化生產(chǎn)粗煤氣氧氣點(diǎn)火煤的熱解與煤的組成和結(jié)構(gòu)關(guān)系密切,遵循有.的好壞對氣化爐工況和氧負(fù)荷的高低至關(guān)重要。機(jī)物熱分解的一般規(guī)律鍵能愈大熱穩(wěn)定性愈高所以不同煤種開始分解要求的溫度也不同(見表1 )1 PKM氣化爐點(diǎn)火開車步驟表1煤中有機(jī)質(zhì)開始分解的溫 度1.1 氣化爐預(yù)熱煤種泥炭 褐煤煙某無煙煤首先向氣化爐內(nèi)加入6. 3~ 50mm的塊煤然后(大約)長焰氣肥焦瘦向氣化爐內(nèi)送入4t/h中壓蒸汽對煤層進(jìn)行加熱床溫度<100 160 170 210 260 300 320 380層溫度逐漸升高,當(dāng)放空火距頂部的溫度測點(diǎn)T526同時(shí)同種煤加熱速度不同開始分解溫度也不指示100C時(shí)預(yù)熱過程結(jié)束。煤質(zhì)較好時(shí)預(yù)熱時(shí)同隨著對煤加熱速度的增加氣體開始析出溫度和間可短些劣質(zhì)煤時(shí)間要長些。氣體最大析出溫度有規(guī)律的提高。這說明為了使1.2 氧氣點(diǎn)火煤的熱分解過程順利進(jìn)行，必須有-定的熱作用時(shí)工藝調(diào)解向氣化爐內(nèi)送入600Nm3/h氧氣量,間,即熱量在爐內(nèi)停留時(shí)間越長越有利。與熾熱的煤層發(fā)生氧化反應(yīng)形成煤的燃燒生成粗2.2 氧氣點(diǎn)火煤氣中O2<0.6Vol% CO2在25~ 30Vol%之間宣2.2.1 煤的氧化機(jī)理布點(diǎn)火結(jié)束。煤的有機(jī)質(zhì)是復(fù)雜的碳?xì)浠衔锲溲趸c烴1.3氣化爐提壓升溫類氧化相似,可用自由基連鎖反應(yīng)機(jī)理解釋。煤中通過放空火炬的切換,緩慢提高壓力,以15 ~富氫的脂肪結(jié)構(gòu)與氧易形成自由基。發(fā)生以下一系20min100Nm'/h的幅度提高氧氣量,加快爐內(nèi)反反應(yīng):應(yīng)達(dá)到升溫升壓的目的此階段要注意床層和工況02一*CH+*0OH的培養(yǎng)。1.4 并網(wǎng)操作當(dāng)粗煤氣成份合格系統(tǒng)檢查沒有問題將氣化*CH+02→一CH(過氧化物的自由基)爐并入管網(wǎng)操作向后工號(hào)送合格的粗煤氣。00*00HCH2+一CH2一CH2→-CH2 +一CH2 - CH*2氧氣點(diǎn)火機(jī)理(氫化過氧化物)2.1氣化爐預(yù)熱過程分析氫化過氧化物在低溫下具有相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性,但氣化爐預(yù)熱過程即是煤受熱分解過程，煤的有受熱分解為兩個(gè)自由基:機(jī)質(zhì)隨著溫度的升高發(fā)生-系列變化。中國煤化工2.1.1熱分 解過程MHCNMHG+*0H從常溫到120C前主要是脫水。此時(shí)煤受熱所以當(dāng)氫化過氧化物積累到一定濃度，又有一放出水分,200C左右放出吸附在煤孔中的氣體定溫度時(shí)氧化自動(dòng)加速。當(dāng)放出的熱量不斷積累CO2、CH2、N2等,由于氣體的脫附,增進(jìn)了煤的擴(kuò)達(dá)到煤的著火溫度就會(huì)引起燃燒?？自龃罅嗣旱谋砻娣e。200~300C煤開始熱解放2.2.2煤粒在富氧氣氛中持續(xù)加熱導(dǎo)致燃燒的過2006年4月孟祥青等簡體PKM氣化爐氧氣點(diǎn)火機(jī)理第31卷第2期53●程可分三個(gè)階段:面上并不是產(chǎn)生了均勻的著火面,在爐子中間熱量( 1 )熱解釋放出揮發(fā)物煤粒被除數(shù)碳化容易積累形成的活性點(diǎn)就多著火點(diǎn)多,而爐篦四(2 )氣態(tài)烴類著火和燃燒周及邊緣就少所以需人為地調(diào)整著火點(diǎn)再分布加(3)在足夠高的溫度和足夠的氧達(dá)到煤粒表面速火層的培養(yǎng)。這樣著火點(diǎn)離開了原來的位置進(jìn)的條件下殘余固體粒子本身被點(diǎn)燃和燃燒。入低溫區(qū),使低溫區(qū)升溫。而著火點(diǎn)離開的的地方,無論從表面現(xiàn)象還是從動(dòng)力學(xué)角度來看這三由于原有的高溫將通過氧化反應(yīng)產(chǎn)生新的著火點(diǎn)。個(gè)隊(duì)段彼此之間的聯(lián)系取決于粒度,加熱速度和煤爐篦應(yīng)間斷運(yùn)行,否則不但不能產(chǎn)生新的著火點(diǎn)還焦的氣孔率。會(huì)使舊著火點(diǎn)熄滅。2.3氣化爐提壓升溫2.4提高 點(diǎn)火成功率的操作措施2.3.1燃燒的煤塊在 氣化爐內(nèi)形成了著火點(diǎn)著火(1)氣化爐夾套預(yù)熱并及時(shí)排放冷凝液。用鍋形成并增加逐漸接成片在床層內(nèi)形成了固定的燃爐給水對氣化爐夾套進(jìn)行預(yù)熱,可減少由于氣化爐燒層。隨著氧氣量的增加氧化反應(yīng)加劇放出的熱的熱交換而產(chǎn)生的熱損失。同時(shí),預(yù)熱過程有大量量增加見圖1)另一方面氣化爐內(nèi)氣流的通過冷凝液產(chǎn)生要及時(shí)排出。會(huì)帶走熱量通過氣化爐壁與煤熱交換也有熱損失。(2點(diǎn)火過程中煤鎖下錐閥禁止動(dòng)作,因點(diǎn)火過變化較平坦。只有氣流與煤層的混合溫度居于點(diǎn)2程中氧未充分反應(yīng)在爐內(nèi)形成爆炸性氣體,若錐以右熱量積蓄于碳層溫度進(jìn)一步提高,氧化反應(yīng)閥動(dòng)作,有可能產(chǎn)生撞擊火花引發(fā)爆炸事故。迅速穩(wěn)定進(jìn)行。在溫度低于T2時(shí)，已形成的著火點(diǎn)( 3 )低轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)爐篦。由于尚未形成灰床爐篦降溫消失而導(dǎo)致燃燒層熄滅,曲線II 與曲線I相切以低轉(zhuǎn)速每小時(shí)間斷操作4> 5min ,小齒輪每分鐘點(diǎn)P為臨界點(diǎn)對應(yīng)的溫度Tp為臨界溫度若床層約0.2轉(zhuǎn)人為調(diào)整使著火點(diǎn)再分布加速火層的培和氣流的混合溫度低于Tp則燃燒過程根本無法進(jìn)養(yǎng)。行。( 4 )冷態(tài)開車時(shí)排灰見碳。氣化爐開車前將爐內(nèi)的灰排出,即減少熱量損失,，又 使氣流分布均勻,利于點(diǎn)火過程。3結(jié)束語m熱哈爾濱氣化廠采用上述操作要點(diǎn),不但保證了量溫點(diǎn)火成功率而且氣化爐并網(wǎng)后工況穩(wěn)定滿足生產(chǎn)度1需要。參考文獻(xiàn)高晉生張德祥編著.煤液化技術(shù).北京:化學(xué)工業(yè)出版社2005 .? 郭崇濤主編.煤化學(xué).北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1994T1TPT(溫度)3沙興中楊南星編著.煤的氣化與應(yīng)用..上海:華東理工大圖1放熱與移 熱曲線學(xué)出版社,19952.3.2由于煤自身結(jié)構(gòu)和粒度的不均勻性以及層作者簡介(收稿日期2005-12-14) .內(nèi)熱量積累的不同點(diǎn)火初期燃燒反應(yīng)很弱同一截孟祥青男出生于1971年,哈爾濱氣化廠造氣車間主任,1998 年畢業(yè)于哈爾濱廣播電視大學(xué)煤化工專業(yè)。Oxyen Fire Principle for PKM Tyne 6 "oal Generator中國煤化工Meng Xiangqing FengCNMHG( Harbin Gasfication Plant ,Yilan H ..:MYHAbstract :The article simple introduces gas fireplace. fired procedure .coal phase cracking oxyen fire principleand production cultivated. From the angle of practice it is conclusion and promotion fire success rate.Key words :Coal phase cracking oxyen fire principlel fire success rate