19.3. Дутьевой режим

В режиме разогрева и наплавлення шлака в качестве газообразного окислителя на нижних фурмах-горелках можно использовать кисло­род или кислородовоздушную смесь. В качестве топлива — природ­ный газ или мазут При этом конструкция фурм-горелок и системы подвода энергоносителей позволяют организовать их работу в режи­ме совместной подачи топлива и дутья, а также одного дутья.

В рабочем режиме первоначально, из-за опасности зарастания шлаком сопел фурм-горелок, на них вместе с кислородом (99,5% 02)

также подавался природный газ. В результате исследования состава газа в околофурменной зоне было обнаружено, что процессы горе­ния природного газа не получают существенного развития вбли­зи сопла и не улучшают, следовательно, тепловое состояние в око­лофурменной зоне. Поэтому в дальнейшем реактор перевели на работу без природного газа. Снижение расхода природного газа со­провождали эквивалентным увеличением расхода дутья. Общий расход кислорода после отключения природного газа на фурмах составил 6-8 тыс. нм3/ч, степень обогащения дутья кислородом со­ставляла 80%. Все фурмы работали устойчиво, признаков зарас­тания сопел фурм не обнаружено. Исключение подачи природного газа не вызвало изменения теплового состояния ванны. Это связа­но, очевидно, с тем, что природный іаз в ванне в присутствии угля не сгорал, а лишь подвергался конверсии по реакции СН4 + '/з 02 = = СО + Н2. Эта реакция идет с незначительным тепловым эффектом.

Кроме исследования устойчивой работы фурм-горелок под шлаком без природного газа, проводились исследования по частичной замене кислорода сжатым воздухом.

В ходе ряда кампаний отрабатывались режимы снижения содержа­ния кислорода в дутье.

Было установлено, что устойчивая работа барботажных фурм- горелок возможна с использованием кислородного и кислородовоз­душного (до 41% 02) дутья, как с подачей, так и без подачи природ­ного газа.

С точки зрения повышения производительности реактора рацио­нально осуществлять процесс при максимальном расходе кислорода и максимальном его содержании в дутье.

Для увеличения маневренности важно обеспечить устойчивую ра­боту при минимальном расходе дутья и при минимальном содержании кислорода в нем. Экспериментально определено, что дутьевые устрой­ства устойчиво работают при изменении содержания кислорода в дутье от 41 до 99,5 %. То есть за счет изменения этого параметра можно из­менять производительность процесса газификации в 2,4 раза.

Экспериментально проверенная интенсивность продувки распла­ва составляет 400-650 нм3/м2*час.

Фактическая интенсивность газовыделения из ванны с учетом удвоения объема при окислении углерода до СО, газовыделения при удалении влаги и летучих компонентов из угля, восстановлении желе­за и других элементов была примерно в 3 раза выше.

Продувка ванны расплава должна обеспечить, с одной стороны, за­мешивание угольных частиц в объем расплава, чтобы уголь не плавал

на поверхности сплошным слоем. С другой стороны, важно, чтобы угольные частицы не «выдувало» из расплава, так как они плохо сма­чиваются шлаком

Проведенная оценка показала, что максимальное газовыделение из ванны при газификации угля может составлять около 4000 нм3/м2*час.

19.4.