本發(fā)明涉及一種降低固定床間歇性氣化爐吹風(fēng)氣有效成分(CO+H2)含量的方法及設(shè)備，具體通過優(yōu)化閥門(吹風(fēng)閥)的動作時間，防止吹風(fēng)氣管道與半水煤氣管道形成聯(lián)通，半水煤氣倒灌至吹風(fēng)氣管道，從而降低吹風(fēng)氣中有效成分(CO+H2)的含量，達到降低煤耗的目的。
背景技術(shù)：
：固定床間歇氣化爐是以空氣和蒸汽為氣化劑的，向煤氣發(fā)生爐內(nèi)交替通入空氣和蒸汽氣化劑，與爐內(nèi)灼熱的炭進行氣化反應(yīng)。分為吹風(fēng)階段、上吹階段、下吹階段、二次上吹階段、吹凈階段，其中上吹階段、下吹階段、二次上吹階段、吹凈階段產(chǎn)生半水煤氣，半水煤氣的主要成分是CO和H2，是合成氨所需要的原料氣；吹風(fēng)階段的目的是使燃料所放出的熱量積蓄在炭層中提高氣化層的溫度，為其它階段提供有利的反應(yīng)條件，同時副產(chǎn)吹風(fēng)氣。吹風(fēng)氣主要由N2，CO2組成，含有少量的CO和H2，所以吹風(fēng)氣是一種廢氣，但是CO和H2是合成氨所需要的原料氣。吹風(fēng)氣中有效成分(CO和H2)含量過高，將造成合成氨煤耗過高，因此降低吹風(fēng)氣中有效氣(CO和H2)的含量具有重要意義。目前吹風(fēng)氣與半水煤氣的切換是通過閥門動作實現(xiàn)的，由于閥門的開啟和關(guān)閉需要時間，所以吹風(fēng)氣與半水煤氣的切換時，就存在吹風(fēng)閥未完全關(guān)閉，安全閥已經(jīng)開啟一部分，這樣使吹風(fēng)氣管道與半水煤氣管道聯(lián)通，同時半水煤氣管道壓力要遠大于吹風(fēng)氣管道壓力，就造成半水煤氣倒灌至吹風(fēng)氣管道，引起吹風(fēng)氣中有效成分(CO和H2)含量偏高，半水煤氣產(chǎn)量減少，煤耗偏高。在安全閥動作時間不變的情況下，通過延遲吹風(fēng)閥的開啟和提前吹風(fēng)閥的關(guān)閉，避免了吹風(fēng)氣管道與半水煤氣管道形成聯(lián)通，從而降低了吹風(fēng)氣中有效氣的含量，降低煤耗，可以產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟效益。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是要提供一種降低固定床間歇性氣化爐吹風(fēng)氣有效成分(CO和H2)含量的方法及設(shè)備，降低煤耗，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益。實現(xiàn)專利的技術(shù)方案是優(yōu)化閥門(吹風(fēng)閥)的動作時間——降低吹風(fēng)氣中有效成分(CO+H2)的含量。所述優(yōu)化閥門(吹風(fēng)閥)的動作時間：固定床間歇性氣化爐是一種半水煤氣和吹風(fēng)氣交替產(chǎn)生的氣化裝置，主要通過閥門的開啟和關(guān)閉來實現(xiàn)切換的，正常情況下，吹風(fēng)閥和安全閥一個處于開啟狀態(tài)，一個處于關(guān)閉狀態(tài)，但是在切換時，吹風(fēng)閥和安全閥同時動作，由于閥門動作需要時間，不可能立即關(guān)閉，所以存在半水煤氣管道和吹風(fēng)氣管道聯(lián)通的情況。同時半水煤氣管道壓力高于吹風(fēng)氣管道壓力，所以存在半水煤氣倒灌至吹風(fēng)氣管道，造成吹風(fēng)氣中有效氣成分含量偏高，半水煤氣量減少，煤耗上升。通過優(yōu)化閥門(吹風(fēng)閥)的動作時間就可以防止半水煤氣管道和吹風(fēng)氣管道聯(lián)通的情況發(fā)生。所述降低吹風(fēng)氣中有效成分(CO+H2)的含量：在吹風(fēng)氣和半水煤氣切換時，防止吹風(fēng)氣和半水煤氣管道形成聯(lián)通，就可以防止半水煤氣倒灌至吹風(fēng)氣管道，這樣就可以降低吹風(fēng)氣中有效成分(CO+H2)的含量。具體是在吹凈階段向吹風(fēng)階段切換時，通過延遲吹風(fēng)閥的開啟時間，讓安全閥完全關(guān)閉之后，再打開吹風(fēng)閥，這樣就可以避免半水煤氣管道與吹風(fēng)氣管道形成聯(lián)通，防止半水煤氣倒灌至吹風(fēng)氣管道，造成吹風(fēng)氣中有效成分(CO+H2)含量偏高。在吹風(fēng)階段向上吹階段切換時，通過提前吹風(fēng)閥的關(guān)閉時間，讓吹風(fēng)閥完全關(guān)閉之后，再打開安全閥，這樣就可以避免半水煤氣管道與吹風(fēng)氣管道形成聯(lián)通，防止半水煤氣倒灌至吹風(fēng)氣管道，造成吹風(fēng)氣中有效成分(CO+H2)含量偏高。本發(fā)明還提供一種降低固定床間歇式氣化爐吹風(fēng)氣有效成分(CO+H2)含量的設(shè)備，蒸氣管道與氣化爐頂部和底部連接，氣化爐頂部經(jīng)管道與旋風(fēng)除塵器連接，旋風(fēng)除塵器頂部經(jīng)吹風(fēng)氣管道與吹風(fēng)氣燃燒爐連接；旋風(fēng)除塵器經(jīng)半水煤氣管道與煤氣除塵器連接，下煤除塵器與氣化爐底部連接，下煤除塵器經(jīng)半水煤氣管道與煤氣除塵器連接，煤氣除塵器頂部與顯熱回收連接，顯熱回收與洗氣塔連接，洗氣塔與氣柜連接；氣化爐底部還設(shè)置有空氣管道。所述的蒸氣管道至氣化爐頂部設(shè)置有下蒸閥；蒸氣管道至氣化爐底部設(shè)置有上蒸閥；空氣管道至氣化爐底部設(shè)置有空氣閥；下煤除塵器至煤氣除塵器的半水煤氣管道設(shè)置有下煤閥、安全閥，旋風(fēng)除塵器經(jīng)上煤閥與半水煤氣管道連接后再與煤氣除塵閥連接，該半水煤氣管道上設(shè)置有安全閥；旋風(fēng)除塵器與吹風(fēng)氣燃燒爐的管道設(shè)置有吹風(fēng)閥。本發(fā)明有如下有益效果：固定床間歇式氣化是經(jīng)液壓工藝閥門的階段轉(zhuǎn)換，向煤氣發(fā)生爐內(nèi)交替通入空氣和蒸汽氣化劑，與爐內(nèi)灼熱的炭進行氣化反應(yīng)。120s一個循環(huán)，一個循環(huán)分五個階段，吹風(fēng)階段所生成的吹風(fēng)氣通過旋風(fēng)除塵器除塵，除塵后氣體經(jīng)吹風(fēng)氣總管送至三氣燃燒爐回收熱量；制氣階段所生成的半水煤氣經(jīng)旋風(fēng)除塵器或下煤除塵器除塵后送至煤氣總管，經(jīng)煤氣除塵器除塵，除塵后的水煤氣經(jīng)顯熱回收、洗氣塔冷卻降溫后進入煤氣總管送至氣柜。本發(fā)明的技術(shù)方案可以降低吹風(fēng)氣中有效氣成分(CO和H2)的含量，節(jié)約煤耗，降低合成氨生產(chǎn)成本，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益。附圖說明下面結(jié)合附圖和實施對本發(fā)明作進一步說明。圖1為降低固定床間歇式氣化爐吹風(fēng)氣有效成分(CO+H2)含量的設(shè)備圖，其中，1.下蒸閥，2.上蒸閥，3.空氣閥，4.下煤閥，5.安全閥，6.吹風(fēng)閥，7.上煤閥，8.氣化爐，9.下煤除塵器，10.旋風(fēng)除塵器，11.吹風(fēng)氣燃燒爐，12.煤氣除塵器，13.顯熱回收，14.洗氣塔，15.氣柜。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式做進一步的說明。一種降低固定床間歇式氣化爐吹風(fēng)氣有效成分(CO+H2)含量的方法，包括如下步驟：吹風(fēng)階段(第1-26s)：空氣經(jīng)空氣閥(3)進入氣化爐(8)內(nèi)與爐內(nèi)氧化層的炭反應(yīng)，放出熱量，提供氣化所需的熱量，產(chǎn)生吹風(fēng)氣，吹風(fēng)氣經(jīng)旋風(fēng)除塵器(10)除塵后、經(jīng)吹風(fēng)閥(6)進入吹風(fēng)氣管道送入吹風(fēng)氣燃燒爐(11)，該過程各閥門運行情況如下：上蒸閥下蒸閥空氣閥吹風(fēng)氣閥下煤閥上煤閥安全閥關(guān)關(guān)開開關(guān)開關(guān)上吹階段(第27-63s)：吹風(fēng)結(jié)束后，水蒸汽經(jīng)上蒸閥(2)進入氣化爐(8)內(nèi)與爐內(nèi)還原層的炭反應(yīng)，產(chǎn)生半水煤氣，半水煤氣經(jīng)旋風(fēng)除塵器(10)除塵后經(jīng)上煤閥(7)、安全閥(5)進入煤氣除塵器(12)，經(jīng)顯熱回收、洗氣塔后進入氣柜，上吹過程氣化爐(8)內(nèi)熱量向上移動，該過程各閥門運行情況如下；上蒸閥下蒸閥空氣閥吹風(fēng)氣閥下煤閥上煤閥安全閥開關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)開開下吹階段(第64-111s)：上吹結(jié)束后，氣化層上移，為充分利用上層的熱量制氣，并促使氣化層下移，穩(wěn)定爐內(nèi)的氣化層，水蒸汽經(jīng)下蒸閥(1)進入爐內(nèi)與爐內(nèi)還原層的炭反應(yīng)，產(chǎn)生半水煤氣，半水煤氣經(jīng)下煤除塵器(9)除塵后經(jīng)下煤閥(4)、安全閥(5)進入煤氣除塵器、顯熱回收、洗氣塔進入氣柜，該過程各閥門運行情況如下；上蒸閥下蒸閥空氣閥吹風(fēng)氣閥下煤閥上煤閥安全閥關(guān)開關(guān)關(guān)開關(guān)開二次上吹階段(第111-116s)：下吹結(jié)束后，氣化層溫度下降，為提高爐溫繼續(xù)制氣必須再進行吹風(fēng)，但由于下吹結(jié)束時爐底積存著煤氣，如果馬上從爐底送入空氣，則空氣與煤氣相遇后將在爐底引起爆炸，所以下吹結(jié)束后，必須再進行一次短暫的上吹，以便用蒸汽來趕凈爐底的煤氣。蒸汽經(jīng)上蒸閥(2)進入氣化爐(8)內(nèi)與爐內(nèi)還原層的炭反應(yīng)，產(chǎn)生半水煤氣，半水煤氣經(jīng)旋風(fēng)除塵器(10)除塵后經(jīng)上煤閥(7)、安全閥(5)進入煤氣除塵器、顯熱回收、洗氣塔進入氣柜，該過程各閥門運行情況如下；上蒸閥下蒸閥空氣閥吹風(fēng)氣閥下煤閥上煤閥安全閥開關(guān)關(guān)關(guān)關(guān)開開吹凈階段(第117-120s)：當二次上吹結(jié)束后，回收氣化爐(8)爐頂空間及管道中存在的煤氣，空氣經(jīng)空氣閥(3)進入氣化爐(8)內(nèi)，用于驅(qū)趕爐頂空間及管道中存在的半水煤氣，半水煤氣經(jīng)旋風(fēng)除塵器(10)除塵后經(jīng)上煤閥(7)、安全閥(5)進入煤氣除塵器(12)、顯熱回收、洗氣塔進入氣柜，該過程各閥門運行情況如下；上蒸閥下蒸閥空氣閥吹風(fēng)氣閥下煤閥上煤閥安全閥關(guān)關(guān)開關(guān)關(guān)開開完成即可完成一個循環(huán)過程，之后再進行吹凈階段切換至吹風(fēng)階段，進行另一個循環(huán)。上述過程中，氣化爐從下到上依次分為灰渣層、氧化層、還原層、干餾層和干燥層，灰渣層(500℃)：氧化層下面全部都是灰渣層，沒有化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，作用是預(yù)熱空氣，同時起骨架及均勻分布氣化劑的作用；氧化層(1000℃)：經(jīng)灰渣層來的空氣與碳反應(yīng)，生成碳的氧化物，放出熱量，熱量被積蓄在炭層中；還原層(800℃)：在氧化層上面，主要是水蒸氣與炭進行還原反應(yīng)生成CO和H2；干餾層(500℃)：在還原層上面，主要是煤中的揮發(fā)分發(fā)生分解反應(yīng)，放出烴類氣體(揮發(fā)份)，煤本身逐漸碳化；干燥層(300℃)：加入的原料煤由于下層高溫燃料和爐壁的輻射熱以及下面的高溫氣流的導(dǎo)熱，使煤逐漸干燥。在固定床間歇性氣化工藝中，吹風(fēng)階段、上吹階段、下吹階段、二次上吹階段、吹凈階段是一個循環(huán)過程，一般120s一個循環(huán)，半水煤氣和吹風(fēng)氣是交替產(chǎn)生的，半水煤氣通往氣柜，吹風(fēng)氣通往吹風(fēng)氣燃燒爐副產(chǎn)蒸汽。半水煤氣和吹風(fēng)氣的切換是通過液壓工藝閥門的階段轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)的。在一個循環(huán)完成后，0s時(或n120時)，由半水煤氣向吹風(fēng)氣切換(或在吹凈階段向吹風(fēng)階段切換時)，則安全閥關(guān)閉，吹風(fēng)閥打開，這時我可以通過程序設(shè)置，讓吹風(fēng)閥延時1s動作，這樣就可以保證安全閥關(guān)閉完全，防止半水煤氣與吹風(fēng)氣管道形成聯(lián)通。在26s時(或n26s時)，由吹風(fēng)氣向半水煤氣切換時(在吹風(fēng)階段向上吹階段切換時)，則安全閥打開，吹風(fēng)閥關(guān)閉，這時我可以通過程序設(shè)置，讓吹風(fēng)閥提前1.5s動作，這樣就可以保證吹風(fēng)閥關(guān)閉完全，防止半水煤氣與吹風(fēng)氣管道形成聯(lián)通。經(jīng)過這樣設(shè)置后，吹風(fēng)氣中的有效成分(CO和H2)含量得到顯著降低，從15％降到12％，噸氨煤耗降低了58Kg。以單爐每小時產(chǎn)10000NM3吹風(fēng)氣的氣化爐而言，當吹風(fēng)氣中的有效成分(CO和H2)含量從15％降到12％時，則多產(chǎn)煤氣300NM3，以一噸氨消耗(CO和H2)2000NM3計算，則一臺爐子一小時可多產(chǎn)0.15t氨。一年以8000小時計算，則一年多產(chǎn)1200噸氨，以一噸氨2000元計算，則一年多盈利240萬元。當前第1頁1 2 3