0 前言
籽煤制氣是在遵循固定層間歇式氣化機(jī)理的基礎(chǔ)上、打破原料煤粒度的限制發(fā)展起來的,是原料煤由大、中塊型到小粒度的有效延續(xù)與深層拓展:它是以煤為原料制氣的各個粒度階段的有效銜接。籽煤制氣的成功使小塊煤粒度的分檔更加明細(xì),即小籽煤13~25 mm、小粒煤8~13 mm、牙煤5~8mm。采用低于小粒煤制氣的固定層間歇式制氣的廠家?guī)缀鯖]有,部分廠家在粒煤制氣成功以后,嘗試小比例摻燒牙煤,并未收到效果。但是小籽煤或摻燒小粒煤制氣在眾多廠家的努力下,技術(shù)控制上取得了很大的進(jìn)步,工藝操作經(jīng)驗(yàn)上也日趨成熟。在籽煤制氣多年的工藝摸索與優(yōu)控中,通過眾多廠家工藝制定的交流與總結(jié),結(jié)合其氣化反應(yīng)的理論知識,對籽煤制氣工藝的確立依據(jù)與優(yōu)化方法進(jìn)行詳細(xì)闡釋,以期穩(wěn)定籽煤制氣爐況、優(yōu)化籽煤制氣工藝,降低煤耗,減少部分廠家在操作手段、工藝制定上存在的“誤區(qū)”,以此共同完善和發(fā)展其制氣技術(shù)。
1 碳氧反應(yīng)機(jī)理和風(fēng)量的選擇
1.1 氣化反應(yīng)機(jī)理
空氣通過高溫料層時,灼熱的炭與氧發(fā)生強(qiáng)烈的氣化反應(yīng):
C+O2=CO2+393.7 kJ (1)
2C+O2=2CO+220.9 kJ (2)
2CO+O2=2CO2+566.1 kJ (3)
CO2+C=2CO-172.4 kJ (4)
其反應(yīng)的目的是以空氣為氣化劑提升爐溫并儲蓄熱量于料層中,同時得到氮?dú)夂投趸肌4碉L(fēng)效率是衡量其蓄熱能力,也就是吹風(fēng)效果的主要指標(biāo),即:
η吹=Q'/(n·Q)
Q'——吹風(fēng)結(jié)束蓄存在炭層中的熱量;
n——吹風(fēng)階段所消耗的總?cè)剂系奈镔|(zhì)的量;
Q——每摩爾的固體燃料的燃燒熱。
從氣化反應(yīng)機(jī)理上講,(1)、(2)....