[發明專利]一種碎煤加壓氣化爐氮氣吹掃裝置及方法

有效

• 申請號: 201410230385.0
• 申請日: 2014-05-28
• 公開（公告）號: CN105132026B
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 張艮行;王光宇;常旭
• 申請（專利權）人: 內蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責任公司
• 主分類號: C10J3/20
• 分類號: C10J3/20;C10J3/72
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 郭廣迅

本發明提供了一種碎煤加壓氣化爐氮氣吹掃裝置，該裝置包括與碎煤加壓氣化爐的氣化劑混合管連通的公用空氣管線(1)和與所述公用空氣管線(1)連通的氮氣吹掃管線(2)，所述氮氣吹掃管線(2)按氮氣的流動方向依次設置有氮氣單向閥(21)、氮氣閘閥(22)和氮氣盲板(23)。還提供了使用該裝置對碎煤加壓氣化爐及其管道和配套設施進行氮氣吹掃的方法。

技術領域

本發明涉及一種吹掃裝置，具體涉及一種對碎煤加壓氣化爐進行氮氣吹掃的裝置，以及使用該裝置對氣化爐及其管道和配套設施進行氮氣吹掃的方法。

背景技術

基于目前煤氣化工藝技術的研究趨勢和進展近況，提高氣化壓力、利用劣質褐煤進行碎煤加壓氣化是發展趨勢。原因在于，氣化爐操作壓力的提高，有利于粗煤氣中甲烷的生成，從而減小下游裝置的處理能力和設備規模、降低最終裝置甲烷合成的負荷，大大節約整個裝置的能耗，提高能源轉化效率。

目前國內外碎煤加壓氣化爐設計操作壓力一般在3.0MPa以下。本發明人在氣化爐型選擇時，充分考慮到褐煤煤種的特性及人工天然氣的組成特點，有效成份為合成甲烷氣，將氣化爐的工作壓力由3.0MPa提高至4.0MPa，并增大了氣化爐體積。氣化爐提壓和爐體增大后，直接帶來以下好處：其一，提高單爐生產能力，增加了投煤量。通過對內部的布煤方式進行優化，擴大氣化爐及加煤設備煤鎖的容積，提高了氣化爐的效率和生產能力。其二，操作壓力的提高，提高了有效組份甲烷的生成量。在氣化過程中甲烷含量由8％左右提高到12％以上，這樣就使一次甲烷生成量達到了最終產品的48％以上。其三，隨著壓力的提高，為下游凈化、甲烷化、壓縮輸送提供了足夠的動力，使下游凈化和合成設備規模縮小、更為緊湊；同時，大大降低了下游裝置的投資。概括而言，氣化爐壓力的提高，提高了氣化爐效率及原料煤的利用水平，對節能降耗意義重大。

采用劣質褐煤在4.0MPa壓力下以碎煤加壓氣化爐進行氣化，在世界范疇中尚屬首次，加之氣化爐容積和高度增加，氣化爐內的床層分布及反應性均有其相應的特征。因此探索和建立與之相適應的操作管理體系、開停車壓力梯度管控體系，弄清特定工況下的反應模型，確立最佳的工藝控制參數，進而確保安全穩定長周期的運行模式，是運行管控的新課題。

本發明人采用的上述劣質褐煤屬于低熱值、高水分、熱穩定性四級的煤，其典型數據為：Mar36.9％，TS+628.7％，低位發熱量3000kcal/kg左右，其特點表現為熱穩定性極差、機械性低。在外部存放時易碎裂、易自燃；入爐氣化過程中在高溫高水份氣氛中易爆裂，從而造成床層紊亂壓差增高，而且容易隨煤氣從氣化爐出口帶出，堵塞下游設備。

歸因于劣質褐煤的以上特點，有必要定期清理氣化爐及有關管道和配套設備內殘存的煤粉。然而，氣化爐停車泄壓后，爐內燃燒層及氣化層極易復燃；氣化爐排空后，爐內殘存在設備上的煤粉因其含水量較高、熱穩定性極差及機械性低等特點，在氣化爐內極易自燃，這給設備及檢修、清理作業均帶來了極大的安全隱患。

因此，目前尚需要研發一種安全、高效的方法或裝置將氣化爐及有關管道內的煤粉加以清除，從而確保設備維護工作的順利進行。

發明內容

因此，本發明的目的在于克服現有技術中缺乏吹掃氣化爐的有效手段之問題，提供一種對碎煤加壓氣化爐進行氮氣吹掃的裝置，以及使用該裝置對氣化爐進行氮氣吹掃的方法。所述裝置和方法安全、有效，不僅能夠清除氣化爐和有關管道中殘存煤粉，還可在此過程中防止煤粉復燃或自燃，以保證設備維護工作的安全性，尤其適用于4.0Mpa碎煤加壓氣化工藝。

基于此，本發明提供了一種碎煤加壓氣化爐氮氣吹掃裝置，該裝置包括與碎煤加壓氣化爐的氣化劑混合管連通的公用空氣管線1和與所述公用空氣管線1連通的氮氣吹掃管線2，所述氮氣吹掃管線2按氮氣的流動方向依次設置有氮氣單向閥21、氮氣閘閥22和氮氣盲板23。所述氮氣盲板23可以為8字盲板。