[实用新型]旋转炉篦、氧气点火装置及其碎煤加压气化炉装置

说明书

技术领域

本实用新型属于煤加压气化领域。具体地，本实用新型涉及一种用于碎煤加压气化炉氧气点火装置的旋转炉篦、其氧气点火装置及其碎煤加压气化炉装置。

背景技术

目前世界上以煤为原料生产化工产品的工厂中，采用了各种煤气化工艺，可归纳为三大类：移动床、流化床和气流床煤气化技术。移动床加压气化过程是一个在高温和(高)压力下进行的复杂多相的物理化学反应过程，主反应是煤中的碳与气化剂(氧气和水蒸汽)之间的反应。主要工艺过程是采用一定粒度范围(5～50mm)的块煤为原料煤，在压力2～4.1MPa、温度900～1150℃的气化炉内，原料煤由上而下，气化剂(氧气和中压过热蒸汽)由下向上，逆流方式相接触，逐渐完成煤由固态向气态的转化。

目前运行的德国鲁奇公司开发的鲁奇加压气化炉和中国赛鼎工程有限公司开发的碎煤加压气化炉均采用空气点火，粗煤气成份合格后运行4～6小时，再切换氧气运行，升温升压后并网，气化炉开车时间长达13小时以上。存在开车时间长、浪费资源、工况不易培养等诸多问题，严重制约煤加压气化生产的发展。能否直接采用氧气直接点火的方式，是长期困扰移动床加压气化炉生产单位的一大难题。

现有碎煤加压气化炉空气点火开车的基本步骤是:

1、气化炉预热。首先向气化炉内加5～50mm的块煤至气化炉满,缓慢打开过热蒸汽控制阀，调节蒸汽流量加热煤层，升温约3小时，当气化炉出口温度大于100℃，预热结束。

2、空气点火。关闭入炉蒸汽流量调节阀，缓慢开启空气流量调节阀，控制入炉空气流量约1500Nm³/h。空气中氧气与炽热的煤层发生氧化反应， 使煤燃烧，再开过热蒸汽调节阀通蒸汽运行。当粗煤气中CO₂在16～18％，O₂﹤0.4％即说明空气点火成功。

3、空气运行。当气化炉出口粗煤气中CO₂、O₂含量基本稳定后，逐渐增大入炉空气量至3000～4000Nm³/h，同时相应的增加入炉蒸汽量以维持气化炉内温度。启动炉篦，以低转数运行，使炉内气化剂分布均匀，同时建立并培养灰床。当煤气中O₂含量小于0.4％(体积)，将气化炉系统的粗煤气放空由冷火炬切换到开工火炬。

4、切换氧气。在空气运行约4～6小时后，气化炉内火层均匀建立，即可将空气切换为氧气运行。控制CO₂含量为14～18％，O₂含量为小于0.4％，将粗煤气从开工火炬切至冷火炬，关闭空气控制阀，调整过热蒸汽量3.6～6.0t/h,打开氧气控制阀，控制氧气流量为600～800Nm³/h,当粗煤气中CO₂﹥30～35％,O₂﹤0.4％,证明切氧成功，此时将粗煤气放空由冷火炬再切向开工火炬。

5、气化炉进行提压升温。通过缓慢提高气化炉系统废热锅炉出口管线上的煤气压力调节阀，控制升压速度小于0.05MPa/min，以100Nm³/10min的幅度提高氧气量,加快炉内反应,达到升温升压的目的。

6、并网操作。随着气化炉不断升温和提压,气化炉达到并网条件,通过切换，将粗煤气由开工火炬管线并入粗煤气产品管网。

相应地，上述现有碎煤加压气化炉空气点火开车工艺存在的问题为：

1、操作程序复杂，从空气运行切换到氧气运行，环节多，生产运行人员工作量加大，容易出现误操作。

2、点火时间长，开车点火整个过程时间在13小时以上，影响生产效率，生产运行压力大。

3、空气运行期间消耗6小时的空气、煤、电、水、蒸汽等，产生的粗煤气排入大气，环境污染严重，能源浪费巨大。

4、增加了投资费用，空气点火需有空气管线、流量计和调节阀等，增加设备投资。

发明内容

如前所述，目前国内外运行的鲁奇炉和碎煤加压气化炉，气化炉的点火开车都采用空气点火，合格运行4～6小时后再切换成氧气运行。存在开车点火操作程序复杂、周期长、空气切换氧气容易出现误操作、气化剂系统仪表、控制阀门及管材投资大等问题。

因此，本实用新型的一个目的是提供一种用于碎煤加压气化炉氧气点火装置的旋转炉篦。本实用新型的另一个目的是提供一种包括前述旋转炉篦的用于碎煤加压气化炉氧气点火装置。本实用新型的还一个目的是提供一种包括前述旋转炉篦的碎煤加压气化炉装置。