[發明專利]一種碾擠壓秸稈、沫煤柱體顆粒替代塊煤制備燃氣的方法

有效

• 申請號: 201310320648.2
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103480301A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 孔令增
• 申請（專利權）人: 孔令增
• 主分類號: B01J2/20
• 分類號: B01J2/20;B01J2/22;C10L5/08;C10L5/04;C10L5/44;C10J3/20;C10J3/66
• 代理公司: 山東濟南齊魯科技專利事務所有限公司 37108
• 代理人: 宋永麗

技術領域

秸桿、樹枝、植物桿莖（簡稱秸桿），各種沫煤高溫加熱150—600℃時碾擠壓出柱體顆粒直接投入加壓氣化爐，替代塊煤、焦炭或秸桿壓塊制備環保節能燃氣推動燃氣輪—蒸汽輪聯合循環發電和降霧霾領域。?

技術背景

煤炭開采過程，只有20%煤炭經嚴格篩選成為化工，轉氣化用的塊煤。將有限精塊煤在氣化爐中制備燃氣；實現了煤炭氣化、提高煤炭能效、節省煤炭降低污染目標。塊煤的特征是；在爐內氣化反應后構成還處于塊煤形狀蜂窩并能承載，利用這一蜂窩構造將通入的空氣變為紊亂氣流，進入反應層對煤炭發生氣化反應的這一技術的原理，至今未能在發電廠燃氣機推廣使用的主要原因：一是，塊煤資源有限。二是塊煤表面、角、凌遇高溫熱易發生粘連結，造成爐膛出現搭橋影響氣化爐正常運行，等待塊煤表面氧化逐漸向內里緩慢而降低氣化速度。還有；發生爐在2-30kg/cm²工作壓力時往爐內投入塊煤密閉困難。在常壓煤氣發生爐至今能夠大量使用的關鍵是：塊煤氣化后構成蜂窩層利于通入蒸汽與空氣混合，蒸汽按塊煤1：2加入后產生較高的氫氣、一氧化碳和熱值達到5700KJ/m³。?

用秸桿或壓塊在爐內進行氣化，至今未能用于燃氣輪機發電廠，主要原因是：投入氣化爐內秸桿氣化分解后成為粉灰，無法構成蜂窩灰渣紊亂層，強行吹進空氣變成了秸桿焚燒，而且不能輸入蒸汽混合進行還原反應去吸收部分熱能。?

發明內容

本發明的目的是提供一種碾擠壓秸稈、沫煤柱體顆粒替代塊煤制備燃氣的方法，它能解決上述技術的不足。?

本發明為實現上述目的，通過以下技術方案實現：一種碾擠壓秸稈、沫煤柱體顆粒替代塊煤制備燃氣的方法，將秸稈、沫煤在高溫中碾擠壓柱體顆粒步驟：?

一、柱體顆粒制備

????（一、1.1）將滾輪顆粒擠壓機下半部分整體結構置入燃氣發生爐上端密封連接，造成爐內300-900℃溫度氣體對顆粒機下部模盤、模孔直接加熱保持溫度，同時爐內300-900℃溫度氣體對顆粒機中部外筒處在加熱,并傳遞在工作腔內溫度也要達到300-600℃保持對待擠壓燃料加熱；

????（一、1.2）將含水15-30%粉碎秸稈，用25mm口徑過篩后的沫煤置入或預熱再置入（一、1.1）所選用多滾輪碾擠壓顆粒機工作腔內；置入腔內的秸稈在200-600℃溫度表面蠟質被破壞掉，出現粘性；

????（一、1.3）顆粒機工作腔溫度上升到200℃將（一、1.2）所述的秸稈、沫煤反復碾壓、揉合很快成為細粉粘性泥狀；

????（一、1.4）將步驟（一、1.3）所述在碾擠壓高強力的作用，細粉粘性泥狀燃料在模孔被擠出柱體顆粒替代塊煤、焦炭的燃料；

二、柱體顆粒爐內氣化

將步驟（一、1.4）模孔擠出的柱體顆粒燃料直接落入燃氣發生爐內；

(二、2.1)新落入爐內保持0.7-3.0m厚柱體顆粒燃料，處于爐內300-900℃溫度的干餾中，干餾過程中顆粒受熱釋放200-300m³/t碳氫氣體、焦油氣體；

(二、2.2)干餾層下部還原層0.9-1.8m，將氧化層1200℃以上二氧化碳還原成一氧化碳，同時到干餾層溫度降到900℃以下；

(二、2.3)還原層下是氧化層，厚度0.3-1.2m：氧氣、蒸汽直接與柱體顆粒燃料強劇烈氧化（燃燒）反應產生高溫二氧化碳，高溫二氧化碳進入還原層與高溫熱炭反應成一氧化碳，蒸汽接觸熱碳吸收熱能分解出氫氣、一氧化碳；

(二、2.4)氧化層燃后（氧化后）其爐渣保持著柱體顆粒形狀相互燒結構成0.3-1.2mm蜂窩層，蜂窩層將進入的氧氣、蒸汽充分混合成絮亂氣流在氧化層；即有氧與碳強劇烈反應產生二氧化碳，又有蒸汽吸收氧化碳放出熱能經過還原層分解氫氣和一氧化碳；

(二、2.5)柱體灰渣底部爐箅：爐箅偏心100-200mm旋轉、支撐爐內高、低溫燃料，并相適應刮排出多余爐渣來維持氧化層正常層位與高度；同時將底部通過爐箅轉軸中心送入的氧氣、蒸汽均勻分布的從爐箅釋放進入灰渣柱體顆粒蜂窩再次混合成為絮亂氣流，這也是煤轉氣化的關鍵和基礎；

三、顆粒機與氣化爐密閉連接