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煤棒气化注意事项

首先我们来了解一下混合发生炉煤气制造原理：以块煤或煤棒为原料，采用蒸汽和空气的混合物作为气化剂由炉底送入。气化剂与煤逆流接触，气化过程进行得比较完全，灰渣中残炭少。由于碳与水蒸气的反应是吸热反应，就可以降低气化层中温度，使灰渣维持在不熔融状态，而煤气发生炉就可以采用固态排渣。同时水蒸气与碳的反应能产生CO和H2，使煤气热值提高。这种煤气称为混合发生炉煤气。由于产物气体的显热中的相当部分供给煤气化前的干燥和干馏，煤气出口温度低，而且灰渣的显热又预热了入炉的气化剂，因此气化效率高。目前，混合发生炉煤气在工业上应用很广。理论上，制取混合发生炉煤气是按下列两个反应进行：
2C+O2+3.76N2=2CO+3.76N2+246435KJ
C+H2O=CO+H2-118821KJ
由热平衡条件可知，每2kmol碳与空气起反应则与水蒸气起反应的碳应为2.07kmol，则反应方程式可写为：
2C+O2+3.76N2+2.07C+2.07H2O=4.07CO+2.07H2+3.76N2
按照理论计算气化效率可达100%，但是实际上，制取发生炉煤气时，不可避免有许多热损失（煤气带走的显热和煤气炉外壳的热损失等），另外由于水蒸气分解和CO2的还原反应进行得不完全，使实际的气化指标（煤气组成、气化效率等）与理论计算值有显著差别。实际上我们的工艺就是围绕以上几个方面展开，也就是追求最少的热损失、提高CO2的还原程度，合理的蒸汽分解率，尽可能高的气化效率和气化强化等。
随着工业生产的发展,优质无烟煤日益供不应求,价格也一再攀升，而粉煤却堆积如山，价格明显低廉。在这种情况下，以粉煤成型的型煤制气也就成为企业降低成本，应对市场竞争的一大举措。经过不断的摸索、创新，现在采用的腐殖酸钠煤棒成型技术已基本成熟，目前很多中小氮肥厂家都已采用此技术。下面就谈谈煤棒气化的注意事项。
一.煤棒质量：煤棒质量好坏是影响气化工艺和消耗的前提。主要包括：机械强度，热稳定性，灰分含量，水分含量，灰熔点等，一般要求机械强度高，热稳定性好，灰分含量和水分含量低，灰熔点较高。特别值得一提的是粉尘的控制，粉尘入炉的危害很多，不但造成带出物的增多影响消耗，还会增大煤气炉床层的阻力，降低煤气炉的生产能力。目前采用的办法是过筛，筛下的煤粉再返回煤库继续使用。
二.上行温度的控制：煤棒的孔隙率比块煤大得多，其与同一煤种的天然块煤相比，化学活性明显提高。因此炉内温度不必控制过高，亦能满足气化反应的要求。且炉上温度过高，煤棒入炉后会被骤然加热，内部水分在短时间内大量蒸发，体积急剧膨胀而爆裂，严重影响气化。一般上行温度控制在250~350度。
三.碳层控制：在保证炉况平稳的前提下，碳层应尽量控制得较高，有以下两个原因：一是因为以煤棒为原料制气，气化层温度控制得较块煤炉为低，在煤气炉高径比一定的情况下，只有通过提高碳层，以达到增加气化层厚度，增大产气量的目的。从煤气化原理来说，燃料层厚度增加，有利于H2O的分解和CO2的还原反应进行，提高了煤气质量和煤气热值；二是煤棒的孔隙率比块煤大得多，所以床层阻力小，为提高碳层提供了有利条件。
四.排灰能力应加强：煤棒灰分较块煤为多，一般而言灰分在25—28%左右。这就要求气化炉的排渣能力要比烧块煤时增强。通过计算可知：灰渣中残炭含量相同时，碳的绝对损失量随灰分的增加而增加。所以灰分控制的越低越好。
五.风量的控制：煤棒在正常工况下气化，一般不易结疤、结大块，气化后成渣性好，渣块质轻呈多孔状，渣中含碳量低。对于3M13、3M21型煤气炉来说，煤棒制气前景更好。由以上特性及气化原理可知：在不吹翻碳层的前提下尽可能加大吹风速度可提高煤棒气化强度。一般来说，现阶段煤棒制气比块煤制气的风量要略小。
六.蒸汽用量的控制：蒸汽用量过大，必然造成蒸汽分解率下降，而未分解的蒸汽又带走气化层的热量，使气化层温度下降，气化强度和煤气质量降低。而蒸汽用量过少，会影响煤气产量和造成炉内结疤。事实上在高炉温的条件下大量通入蒸汽也是提高产气能力的一种手段，其关键是要找出空气和蒸汽用量的一个最佳平衡点。值得一提的是，煤棒的含水量不能过高，因为水分高会导致大量的热损失，势必会降低气化强度，增加消耗。目前烘干煤棒一般含水量为5—8%，水平高的能达到3%左右。
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以煤为原料生产合成氨的工艺原料成本低，特别是以粉煤成型的型煤制气原料优势更为明显。随着我国加入WTO,提高企业创新能力、降低生产成本是企业应对市场竞争的关键所在。型煤制气技术有如下特点：可用粉煤生产，降低