本發(fā)明涉及煤氣化反應工藝領域，具體涉及一種循環(huán)流化床煤氣爐煤氣化反應控制方法。
背景技術：
大型循環(huán)流化床煤氣爐技術是近幾個興起的高效、低污染、低成本、高轉(zhuǎn)化率、清潔煤氣制造技術，國際上這項技術已得到廣泛商業(yè)應用，國內(nèi)在這方面的研究、開發(fā)、應用也逐漸興起，已有上百臺循環(huán)流化床煤氣爐投入運行或正在制造之中。特別是在氧化鋁生產(chǎn)行業(yè)，用大型循環(huán)流化床煤氣爐煤氣代替普通煤氣爐煤氣用以作為氫氧化鋁焙燒成氧化鋁的燃料已成行業(yè)趨勢。其技術原理是原煤、空氣及水蒸汽在高溫流化狀態(tài)下迅速完成反應，生成煤氣，并對煤氣反應生成的混合氣體進行分離，分離出的細煤顆粒經(jīng)過壓縮空氣再送回氣化爐中繼續(xù)反應，最后渣從煤氣爐底部排出，飛灰經(jīng)過旋風和布袋收塵器收集后外賣或回收利用，高溫煤氣經(jīng)過余熱鍋爐回收余熱和降溫脫硫后加壓送用戶。
大型循環(huán)流化床煤氣爐技術煤氣成本相對于普通煤氣爐可節(jié)約25%以上，回收余熱的低壓蒸汽還有很高的二次利用價值。由于其是新技術，在實際應用過程中有出現(xiàn)因煤濕堵煤造成系統(tǒng)不能連續(xù)穩(wěn)定運行，并容易因為原料煤品質(zhì)問題結渣造成被迫停爐，而且因工藝設計和控制不合理也容易結渣，并且存在煤氣熱值低和煤氣含水高，對用戶生產(chǎn)造成不利影響或不能滿足用戶要求的嚴重問題，嚴重影響著這一有優(yōu)質(zhì)潛力技術在國內(nèi)的推廣和應用，特別是在多雨潮濕地區(qū)的推廣應用。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在提供一種循環(huán)流化床煤氣爐煤氣化反應控制方法，該控制方式克服現(xiàn)有技術控制方法得到的煤氣熱值低、含水高的缺陷，使得反應得到的煤氣熱值高、含水量低，同時解決煤氣爐堵煤及結渣的問題。
本發(fā)明的技術方案如下：
一種循環(huán)流化床煤氣爐煤氣化反應控制方法，包括以下步驟：
a、將煤原料裝入氣化爐中，供應空氣，使得煤燃燒，控制爐膛溫度達到900-920℃；
b、向氣化爐中通入水蒸氣，控制爐底壓力為14-15kpa，繼續(xù)保持爐膛溫度為900-920℃進行反應；
c、反應產(chǎn)生的混合氣體經(jīng)過分離裝置后得到煤氣和細煤顆粒，將煤氣導出煤氣爐外部,細煤顆粒進入返料裝置；
d、返料裝置內(nèi)不采用壓縮空氣，改用輸入水蒸氣，通過水蒸氣的風力將細煤顆粒重新導入煤氣爐底部，循環(huán)持續(xù)進行反應。
優(yōu)選地，所述的返料裝置水蒸氣的壓力不低于0.05mpa，返料風流量為每小時100-120kg。
優(yōu)選地，所述的步驟b中，向氣化爐中通乳的水蒸汽流通量為每小時1-1.2噸。
優(yōu)選地，所述的煤采用印尼煤或者神木煙煤。
所述的印尼煤的要求如下：
收到基低位發(fā)熱量≥4600kcal/kg，收到基全水分≤24%，收到基揮發(fā)分≥40%，煤炭焦渣特性≤2，灰融點t2≥1200℃，且t1與t4的差值>100℃；
灰份中鉀鈉金屬總含量≤3%，收到基全硫≤0.8%，粒度范圍為0-10mm，其中粒度小于3mm的比例小于50%，對二氧化碳的反應活性要求在900℃條件下，α%≥60％，收到基灰分≤12%。
所述的神木煙煤的要求如下：
收到基低位發(fā)熱量≥4600kcal/kg，收到基全水分≤15%，收到基揮發(fā)分≥35%，煤炭焦渣特性≤2，灰融點t2≥1200℃，且t1與t4的差值>100℃；
灰份中鉀鈉金屬總含量≤3%，收到基全硫≤0.8%，對二氧化碳的反應活性要求在900℃條件下，α%≥60％，收到基灰分≤12%。
本發(fā)明控制方法從工藝消除了大型循環(huán)流化床煤氣爐輸煤系統(tǒng)堵煤問題，同時還解決了大型循環(huán)流化床煤氣爐結渣問題，通過返料裝置中采用水蒸氣替換壓縮空氣進行返料吹送的特征，大大減少了煤氣爐底部結渣的問題，更好地保證設備流暢運行，減少設備檢修的成本；
本發(fā)明不僅對方法進行改進，優(yōu)選方案中還對原料煤的進行了質(zhì)量要求，該質(zhì)量要求可以有效避免工作過程中出現(xiàn)因煤濕堵煤造成系統(tǒng)不能連續(xù)穩(wěn)定運行，同時避免因為原料煤品質(zhì)問題結渣造成被迫停爐的現(xiàn)象出現(xiàn)；
并且，本發(fā)明控制方法反應得到的煤氣熱值，由5.25mj/nm3提升為5.6mj/nm3以上，煤氣含水質(zhì)量百分比由13-15%降低到10%以下，滿足了用戶對煤氣熱值和含水的控制要求。
具體實施方式
下面結合實施例具體說明本發(fā)明。
實施例1
本實施例提供的循環(huán)流化床煤氣爐煤氣化反應控制方法，包括以下步驟：
a、采用神木煙煤，將神木煙煤原料裝入氣化爐中，供應空氣，使得神木煙煤燃燒，控制爐膛溫度達到900℃；
b、向氣化爐中通入水蒸氣，控制爐底壓力為14kpa，繼續(xù)保持爐膛溫度為900℃進行反應；
c、反應產(chǎn)生的混合氣體經(jīng)過分離裝置后得到煤氣和細煤顆粒，將煤氣導出煤氣爐外部,細煤顆粒進入返料裝置；
d、返料裝置內(nèi)不采用壓縮空氣，改用輸入水蒸氣，通過水蒸氣的風力將細煤顆粒重新導入煤氣爐底部，循環(huán)持續(xù)進行反應；
所述的返料裝置水蒸氣的壓力為0.05mpa，返料風流量為每小時100kg；
所述的步驟b中，向氣化爐中通乳的水蒸汽流通量為每小時1噸；
本實施例采用的神木煙煤的質(zhì)量要求如下：
收到基低位發(fā)熱量為4800kcal/kg，收到基全水分為12%，收到基揮發(fā)分為40%，煤炭焦渣特性為2，灰融點t2為1400℃，且t1與t4的差值為120℃；灰份中鉀鈉金屬總含量為2%，收到基全硫為0.5%，對二氧化碳的反應活性要求在900℃條件下，α%為80％，收到基灰分為10%；
本實施例制得煤氣的熱值為5.7mj/nm3，煤氣含水質(zhì)量百分比為8%，滿足用戶對煤氣熱值和含水的控制要求。
實施例2
本實施例提供的循環(huán)流化床煤氣爐煤氣化反應控制方法，包括以下步驟：
a、采用印尼煤，將印尼煤原料裝入氣化爐中，供應空氣，使得印尼煤燃燒，控制爐膛溫度達到920℃；
b、向氣化爐中通入水蒸氣，控制爐底壓力為15kpa，繼續(xù)保持爐膛溫度為920℃進行反應；
c、反應產(chǎn)生的混合氣體經(jīng)過分離裝置后得到煤氣和細煤顆粒，將煤氣導出煤氣爐外部,細煤顆粒進入返料裝置；
d、返料裝置內(nèi)不采用壓縮空氣，改用輸入水蒸氣，通過水蒸氣的風力將細煤顆粒重新導入煤氣爐底部，循環(huán)持續(xù)進行反應；
所述的返料裝置水蒸氣的壓力為0.12mpa，返料風流量為每小時120kg；
所述的步驟b中，向氣化爐中通乳的水蒸汽流通量為每小時1.2噸；
本實施例采用印尼煤，其質(zhì)量要求如下：
收到基低位發(fā)熱量為4800kcal/kg，收到基全水分為22%，收到基揮發(fā)分為42%，煤炭焦渣特性為2，灰融點t2為1300℃，且t1與t4的差值為120℃；灰份中鉀鈉金屬總含量為3%，收到基全硫為0.6%，粒度范圍為0-10mm，其中粒度小于3mm的比例為40%，對二氧化碳的反應活性要求在900℃條件下，α%為70％，收到基灰分為10%；
本實施例制得煤氣的熱值為5.85mj/nm3，煤氣含水質(zhì)量百分比為9%，滿足用戶對煤氣熱值和含水的控制要求。
實施例3
本實施例提供的循環(huán)流化床煤氣爐煤氣化反應控制方法，包括以下步驟：
a、采用印尼煤，將印尼煤原料裝入氣化爐中，供應空氣，使得印尼煤燃燒，控制爐膛溫度達到910℃；
b、向氣化爐中通入水蒸氣，控制爐底壓力為14.5kpa，繼續(xù)保持爐膛溫度為910℃進行反應；
c、反應產(chǎn)生的混合氣體經(jīng)過分離裝置后得到煤氣和細煤顆粒，將煤氣導出煤氣爐外部,細煤顆粒進入返料裝置；
d、返料裝置內(nèi)不采用壓縮空氣，改用輸入水蒸氣，通過水蒸氣的風力將細煤顆粒重新導入煤氣爐底部，循環(huán)持續(xù)進行反應；
所述的返料裝置水蒸氣的壓力為0.10mpa，返料風流量為每小時110kg；
所述的步驟b中，向氣化爐中通乳的水蒸汽流通量為每小時1.1噸；
本實施例采用印尼煤，其質(zhì)量要求如下：
收到基低位發(fā)熱量為4800kcal/kg，收到基全水分為22%，收到基揮發(fā)分為42%，煤炭焦渣特性為2，灰融點t2為1300℃，且t1與t4的差值為120℃；灰份中鉀鈉金屬總含量為3%，收到基全硫為0.6%，粒度范圍為0-10mm，其中粒度小于3mm的比例為40%，對二氧化碳的反應活性要求在900℃條件下，α%為70％，收到基灰分為10%；
本實施例制得煤氣的熱值為5.9mj/nm3，煤氣含水質(zhì)量百分比為7%，滿足用戶對煤氣熱值和含水的控制要求。