简体PKM气化炉氧气点火机理

贵州化工2006年4月Guizhou Chemical Industry第31卷第2期简体PKM气化炉氧气点火机理孟祥青冯永权(哈尔滨气化厂黑龙江依兰,154854)摘要简述气化炉开车步骤煤热解和氧气点火机理及工况培养从实践角度总结提高点火成功率措施。关键词煤热解氧气点火点火成功率中图分类号TQ054文献标识码B文章编号1008 -9411( 2006 )02 - 0052 -02.哈尔滨气化厂采用的PKM加压气化是-种自热出热解水逸出挥发分。此时由于侧链的断裂使煤式逆流移动生产工艺，以依兰长焰煤为原料在2.孔进-步增大活性点大大增加。.8MPa压力下900~ 1000C的温度条件下,用高压蒸2.1.2 影响煤热分解的因素汽和氧气为气化剂进行气化生产粗煤气氧气点火煤的热解与煤的组成和结构关系密切,遵循有.的好坏对气化炉工况和氧负荷的高低至关重要。机物热分解的一般规律键能愈大热稳定性愈高所以不同煤种开始分解要求的温度也不同(见表1 )1 PKM气化炉点火开车步骤表1煤中有机质开始分解的温 度1.1 气化炉预热煤种泥炭 褐煤烟某无烟煤首先向气化炉内加入6. 3~ 50mm的块煤然后(大约)长焰气肥焦瘦向气化炉内送入4t/h中压蒸汽对煤层进行加热床温度<100 160 170 210 260 300 320 380层温度逐渐升高,当放空火距顶部的温度测点T526同时同种煤加热速度不同开始分解温度也不指示100C时预热过程结束。煤质较好时预热时同随着对煤加热速度的增加气体开始析出温度和间可短些劣质煤时间要长些。气体最大析出温度有规律的提高。这说明为了使1.2 氧气点火煤的热分解过程顺利进行，必须有-定的热作用时工艺调解向气化炉内送入600Nm3/h氧气量,间,即热量在炉内停留时间越长越有利。与炽热的煤层发生氧化反应形成煤的燃烧生成粗2.2 氧气点火煤气中O2<0.6Vol% CO2在25~ 30Vol%之间宣2.2.1 煤的氧化机理布点火结束。煤的有机质是复杂的碳氢化合物其氧化与烃1.3气化炉提压升温类氧化相似,可用自由基连锁反应机理解释。煤中通过放空火炬的切换,缓慢提高压力,以15 ~富氢的脂肪结构与氧易形成自由基。发生以下一系20min100Nm'/h的幅度提高氧气量,加快炉内反反应:应达到升温升压的目的此阶段要注意床层和工况02一*CH+*0OH的培养。1.4 并网操作当粗煤气成份合格系统检查没有问题将气化*CH+02→一CH(过氧化物的自由基)炉并入管网操作向后工号送合格的粗煤气。00*00HCH2+一CH2一CH2→-CH2 +一CH2 - CH*2氧气点火机理(氢化过氧化物)2.1气化炉预热过程分析氢化过氧化物在低温下具有相当的稳定性,但气化炉预热过程即是煤受热分解过程，煤的有受热分解为两个自由基:机质随着温度的升高发生-系列变化。中国煤化工2.1.1热分 解过程MHCNMHG+*0H从常温到120C前主要是脱水。此时煤受热所以当氢化过氧化物积累到一定浓度，又有一放出水分,200C左右放出吸附在煤孔中的气体定温度时氧化自动加速。当放出的热量不断积累CO2、CH2、N2等,由于气体的脱附,增进了煤的扩达到煤的着火温度就会引起燃烧。孔增大了煤的表面积。200~300C煤开始热解放2.2.2煤粒在富氧气氛中持续加热导致燃烧的过2006年4月孟祥青等简体PKM气化炉氧气点火机理第31卷第2期53●程可分三个阶段:面上并不是产生了均匀的着火面,在炉子中间热量( 1 )热解释放出挥发物煤粒被除数碳化容易积累形成的活性点就多着火点多,而炉篦四(2 )气态烃类着火和燃烧周及边缘就少所以需人为地调整着火点再分布加(3)在足够高的温度和足够的氧达到煤粒表面速火层的培养。这样着火点离开了原来的位置进的条件下残余固体粒子本身被点燃和燃烧。入低温区,使低温区升温。而着火点离开的的地方,无论从表面现象还是从动力学角度来看这三由于原有的高温将通过氧化反应产生新的着火点。个队段彼此之间的联系取决于粒度,加热速度和煤炉篦应间断运行,否则不但不能产生新的着火点还焦的气孔率。会使旧着火点熄灭。2.3气化炉提压升温2.4提高 点火成功率的操作措施2.3.1燃烧的煤块在 气化炉内形成了着火点着火(1)气化炉夹套预热并及时排放冷凝液。用锅形成并增加逐渐接成片在床层内形成了固定的燃炉给水对气化炉夹套进行预热,可减少由于气化炉烧层。随着氧气量的增加氧化反应加剧放出的热的热交换而产生的热损失。同时,预热过程有大量量增加见图1)另一方面气化炉内气流的通过冷凝液产生要及时排出。会带走热量通过气化炉壁与煤热交换也有热损失。(2点火过程中煤锁下锥阀禁止动作,因点火过变化较平坦。只有气流与煤层的混合温度居于点2程中氧未充分反应在炉内形成爆炸性气体,若锥以右热量积蓄于碳层温度进一步提高,氧化反应阀动作,有可能产生撞击火花引发爆炸事故。迅速稳定进行。在温度低于T2时，已形成的着火点( 3 )低转速转动炉篦。由于尚未形成灰床炉篦降温消失而导致燃烧层熄灭,曲线II 与曲线I相切以低转速每小时间断操作4> 5min ,小齿轮每分钟点P为临界点对应的温度Tp为临界温度若床层约0.2转人为调整使着火点再分布加速火层的培和气流的混合温度低于Tp则燃烧过程根本无法进养。行。( 4 )冷态开车时排灰见碳。气化炉开车前将炉内的灰排出,即减少热量损失,，又 使气流分布均匀,利于点火过程。3结束语m热哈尔滨气化厂采用上述操作要点,不但保证了量温点火成功率而且气化炉并网后工况稳定满足生产度1需要。参考文献高晋生张德祥编著.煤液化技术.北京:化学工业出版社2005 .? 郭崇涛主编.煤化学.北京:化学工业出版社,1994T1TPT(温度)3沙兴中杨南星编著.煤的气化与应用..上海:华东理工大图1放热与移 热曲线学出版社,19952.3.2由于煤自身结构和粒度的不均匀性以及层作者简介(收稿日期2005-12-14) .内热量积累的不同点火初期燃烧反应很弱同一截孟祥青男出生于1971年,哈尔滨气化厂造气车间主任,1998 年毕业于哈尔滨广播电视大学煤化工专业。Oxyen Fire Principle for PKM Tyne 6 "oal Generator中国煤化工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