CN105176593A - 一种用于气流床煤气化炉的防结焦控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防结焦的控制系统及方法，属于气流床干粉气化反应设备领域，具体涉及一种气流床煤气化炉防结焦的控制系统及方法。包括：气化室以及与气化室相连的粗煤气出口，所述的气化室内部与用于控制所述气化室内部温度的温度控制器相连，所述气化室内壁上设置有气化室温度传感器，所述粗煤气出口的内壁上设置有粗煤气出口处温度传感器。因此，本发明具有如下优点：该控制系统及方法可较好的保证气化反应，同时又可避免结焦现象发生。

Description

一种用于气流床煤气化炉的防结焦控制系统及方法

技术领域

本发明涉及一种防结焦的控制系统及方法，属于气流床干粉气化反应设备领域，具体涉及一种气流床煤气化炉防结焦的控制系统及方法。

背景技术

当前，在国内气流床干粉气化设备常应用于沥青搅拌站加热设备、干粉砂浆干燥设备、回转窑加热设备。

气流床干粉气化设备具备单炉产量大、出口煤气不含焦油、碳转化率高、操控性好等优点。但目前国内的气流床干粉气化设备对结焦的控制，属于将燃料中的灰分进行高温融化后液态排渣的控制。

由于使用液态排渣技术，这对于其在沥青搅拌站设备、干粉砂浆干燥设备、回转窑加热设备上使用时，有以下缺点：(1)需要消耗大量的人力去进行除渣工作；(2)该工况下对其耐火材料使用成本要求较高；(3)对耐火材料后期维护较为繁琐；(4)炉内大量结焦，造成气化反应无法正常进行。

为了解决这一问题，使气流床干粉气化设备能较好的应用沥青搅拌站加热设备、干粉砂浆干燥设备、回转窑加热设备，本发明在此提出一种适用于沥青搅拌站设备、干粉砂浆干燥设备、回转窑加热设备的气流床干粉气化设备的防结焦工艺控制方法。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的上述的技术问题，提供了一种气流床煤气化炉防结焦的控制系统及方法。该控制系统及方法可较好的保证气化反应，同时又可避免结焦现象发生。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种用于气流床煤气化炉的防结焦控制系统，包括：气化室以及与气化室相连的粗煤气出口，所述的气化室内部与用于控制所述气化室内部温度的温度控制器相连，所述气化室内壁上设置有气化室温度传感器，所述粗煤气出口的内壁上设置有粗煤气出口处温度传感器。

优化的，上述的一种用于气流床煤气化炉的防结焦控制系统，所述的气化室温度传感器包括分别设置于气化室上下两部分内壁上的上气化室温度传感器和下气化室温度传感器。

一种用于气流床煤气化炉的防结焦控制方法，控制气化室内的气化温度低于煤粉灰熔点100-150度以内；并且控制与气化室相连的粗煤气出口处温度低于气化室内温度200度以内。

优化的，上述的一种用于气流床煤气化炉的防结焦控制方法，将气化室内的气化温度控制在1000℃—1350℃；并且将气化室粗煤气出口处的温度控制在900℃—1250℃。

优化的，上述的一种用于气流床煤气化炉的防结焦控制方法，通过安装于气化室上下两部分内壁上的上气化室温度传感器和下气化室温度传感器测量气化室内的气化温度。

优化的，上述的一种用于气流床煤气化炉的防结焦控制方法，通过安装于粗煤气出口内壁上的粗煤气出口处温度传感器测量煤气出口处温度。

因此，本发明具有如下优点：该控制系统及方法可较好的保证气化反应，同时又可避免结焦现象发生。

附图说明

附图1是本发明的防结焦控制系统原理图；

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。图中，粗煤气出口处温度传感器1、粗煤气出口2、上气化室温度传感器3、下气化室温度传感器4、气化室5。

实施例：

在沥青搅拌站设备、干粉砂浆干燥设备、回转窑加热设备上使用气流床干粉气化设备，是将其产生的高温工业燃气直接进行二次燃烧以加热砂石料，在加热砂石料后，将其烟气中的灰尘经布袋除尘器过滤。

现有的气流床干粉气化设备是先将燃料质中的灰分高温融化，得到含灰量低比较洁净的粗煤气，同时将燃料中的灰分形成液态渣后排出(此过程产生大量结焦)，再将其制成的工业燃气进行燃烧以加热砂石料，并将其烟气中的灰尘经布袋除尘器过滤。

由于沥青搅拌站设备、干粉砂浆干燥设备、回转窑加热设备中都配备有布袋除尘器，都可对其最终烟气进行除尘处理，故可省略现有的气流床干粉气化设备中的液态排渣工艺及设备，将含灰的粗煤气的灰分在布袋除尘器中去除。

因此，设计了本发明的用于气流床煤气化炉的防结焦控制系统，包括：气化室5以及与气化室5相连的粗煤气出口2，气化室5内部与用于控制所述气化室内部温度的温度控制器相连，气化室内壁上设置有气化室温度传感器，该气化室温度传感器包括分别设置于气化室上下两部分内壁上的上气化室温度传感器3和下气化室温度传感器4；粗煤气出口2的内壁上设置有粗煤气出口处温度传感器1。

在气化室内，控制结焦温度需要根据煤的性质中的灰熔点不同确定。一般国产煤粉的灰熔点在1100-1450之间，在上述使用工况(高温热煤气用于沥青搅拌干燥加热等领域)如果采取熔渣方式净化高温粗煤气，会使设备投资加大，主要是除焦(结焦俗话说为结渣)，另外，由于使用的水冷却也会造成水的一些污染，所以，这个阶段的环保投入都会增加。由于采用熔渣方式，所以，气化炉内的温度必须要高于灰熔点温度，使煤灰熔化后流入结渣池，由于高温，耐火材料制造成本会显著增加，同时，耐火材料在高温下的寿命会显著降低。

而在煤气出口处，热煤气在大于灰熔点温度下在输送过程中由于温度的降低，会使要其中部分熔融的煤灰冷却沉积到烟道壁上，会造成烟道的堵塞。

为了改善上述影响，经过研发，本发明确立了将炉内气化温度控制在低于煤粉灰熔点以下100-150度可以满足气化要求并且炉内煤灰基本不熔化，炉膛出口温度低于炉内约200度的范围内，高温烟气输送管道不结渣的良好工作状态。

因此，本发明的用于气流床煤气化炉的防结焦控制方法，控制气化室内的气化温度低于煤粉灰熔点100-150度以内；并且控制与气化室相连的粗煤气出口处温度低于气化室内温度200度。带灰高温烟气经过补氧后的二次燃烧通过沥青搅拌设备自带的布袋除尘器进行有效的除尘达到国家环保排放标准。

作为一种优选方式，对用于沥青搅拌站设备、干粉砂浆干燥设备、回转窑加热设备的气流床干粉气化设备的防止结焦工艺控制方法是：

(1)根据不同煤种的灰分灰熔点不同，将气化室内靠近室壁区域(3、4测温点)的防止结焦温度控制在1000℃—1350℃；

(2)根据不同煤种的灰分灰熔点不同，将气化室粗煤气出口处(1测温点)的防止结焦温度控制在900℃—1250℃；

根据该防止结焦工艺控制温度，既可良好保证气化反应，又可避免结焦现象发生。

例如：在此类气化炉使用神木的200目煤粉，这时的灰熔点温度为1200度。在气化的过程中，操作控制温度为：气化炉内温度：1100度左右，出口温度在1000度左右。经过约20天，每天约10小时，每小时约2吨煤粉的重复生产后进行检查，炉内及输送管道基本上没有大量结焦现象，达到了预期的效果。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了煤气出口处温度传感器1、粗煤气出口2、上气化室温度传感器3、下气化室温度传感器4、气化室5等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (6)

1.一种用于气流床煤气化炉的防结焦控制系统，包括：气化室以及与气化室相连的粗煤气出口，所述的气化室内部与用于控制所述气化室内部温度的温度控制器相连，其特征在于，所述气化室内壁上设置有气化室温度传感器，所述粗煤气出口的内壁上设置有粗煤气出口处温度传感器。

2.根据权利要求1所述的一种用于气流床煤气化炉的防结焦控制系统，其特征在于，所述的气化室温度传感器包括分别设置于气化室上下两部分内壁上的上气化室温度传感器和下气化室温度传感器。

3.一种用于气流床煤气化炉的防结焦控制方法，其特征在于，控制气化室内的气化温度低于煤粉灰熔点100-150度以内；并且控制与气化室相连的粗煤气出口处温度低于气化室内温度200度以内。

4.根据权利要求3所述的一种用于气流床煤气化炉的防结焦控制方法，其特征在于，将气化室内的气化温度控制在1000℃—1350℃；并且将气化室粗煤气出口处的温度控制在900℃—1250℃。

5.根据权利要求3所述的一种用于气流床煤气化炉的防结焦控制方法，其特征在于，通过安装于气化室上下两部分内壁上的上气化室温度传感器和下气化室温度传感器测量气化室内的气化温度。

6.根据权利要求3所述的一种用于气流床煤气化炉的防结焦控制方法，其特征在于，通过安装于粗煤气出口内壁上的粗煤气出口处温度传感器测量煤气出口处温度。