[發明專利]一種灰融聚流化床粉煤氣化方法

有效

• 申請號: 200710018513.5
• 申請日: 2007-08-21
• 公開（公告）號: CN101108986A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發明（設計）人: 毛少祥;武晉強;王寧波;賀永德;王光彪;葛雄;臺念強;石春梅;畢可軍;汪剛;于海洋
• 申請（專利權）人: 陜西秦能天脊科技有限公司
• 主分類號: C10J3/54
• 分類號: C10J3/54
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 張震國

技術領域

本發明涉及一種流化床煤氣化方法，具體涉及一種灰融聚流化床粉煤氣化方法。

背景技術

煤的氣化技術主要可分為固定床(如UGI爐、Lurgi爐等)、流化床(如HTW爐、U-gas爐等)、氣流床(如K-T爐、Texaco爐、Shell爐等)三類。

固定床氣化爐一般以塊煤為原料，篩分范圍為6～50mm，煤與氣化劑在爐內進行逆向流動，固相原料由氣化爐上部加入，氣化劑自氣化爐底部鼓入，含有一定殘碳的灰渣自爐底排出，產生的煤氣中含有烴類及焦油等。

氣流床氣化爐中，將原料粉煤(70％以上以通過200目)用氣化劑輸送入爐中，以并流方式在高溫火焰中進行反應，爐內溫度很高，煤氣中不含焦油等物質。氣流床氣化爐還可將粉煤制成水煤漿進料(如Texaco爐)，但由于水分蒸發，故耗氧量較高。

流化床的原料煤粒度一般為0～10mm左右，原料煤在自下而上的氣化劑的作用下保持著連續不斷和無秩序地沸騰和懸浮狀態運動，迅速進行混合與熱交換，整個床層溫度均一，產生的煤氣和灰渣在接近爐溫下導出，因而煤氣中基本不含焦油類物質。

流化床粉煤氣化技術還可分為在常壓(0.1Mpa)氣化技術和加壓(＞0.1Mpa)氣化兩種。常壓氣化技術生產能力較低，后續系統所需壓縮能耗高。加壓氣化技術可大幅度提高生產能力，降低后續系統壓縮功耗，節能顯著。

發明內容

本發明的目的在于提供一種原料適應性強，操作穩定，抗干擾能力強，彈性大(70～140％)，易于實現長周期穩定運行的灰融聚流化床粉煤氣化方法。

為達到上述目的，本明采用的方法為：首先將粒度小于8mm，含水量小于5wt％的煤粉送至煤斗，煤斗中的煤粉經煤鎖進入給料斗，給料斗中的煤粉經星形給料器、螺旋給煤機及給煤重力管進入溫度為1050～1150℃、壓力為0.03～3.0MPa的氣化爐內；氣化劑經氣體分布器的噴嘴或多孔板、中心管、環管進入氣化爐下部使煤粉在流化狀態下發生破粘、脫揮發份、焦油的裂解、煤焦的氧化還原反應和灰渣的粘聚分離，氣化生成煤氣；灰渣經氣化爐底部的氣體分布器、環管連續不斷地經螺旋冷渣機、受渣斗落入渣鎖送至界區外；生成的煤氣由氣化爐頂端進入第一蒸汽發生器并產生飽和蒸汽后進入一級旋風除塵器，一級旋風除塵器分離出的含碳粉塵通過一旋料腿返回氣化爐的密相區的高溫區進一步氣化，出一級旋風除塵器的氣體再進入一個或兩個并聯運行的二級旋風除塵器，進一步分離氣體中的含碳粉塵，分離出的含碳粉塵，通過二旋料腿返回氣化爐的高溫區或者通過灰斗、灰鎖、螺旋冷灰機排出界區；煤氣經二級旋風除塵器除塵后進入第二蒸汽發生器并產生飽和蒸汽進入蒸汽過熱器及鍋爐給水預熱器繼續回收煤氣余熱；出鍋爐給水預熱器的煤氣經除塵器進一步除塵后進入煤氣最終洗滌冷卻塔進一步除塵降溫后送入后續系統。

本發明的給料斗的壓力高于氣化爐的壓力。

本發明利用流態化原理，將原料粉煤連續加入氣化爐密相區，氣化劑(純氧、二氧化碳和蒸汽)從氣化爐底部吹入，使煤粒沸騰流化。在燃燒產生的高溫條件下，氣固兩相充分混合接觸，發生煤的熱解、破粘和碳的氧化還原反應，最終實現煤的完全氣化。

附圖說明

圖1是本發明的工藝流程簡圖；

圖2是本發明的氣體分布器結構簡圖；

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細描述：

參見圖1，本發明由加煤系統、流化床氣化系統、排渣系統、排灰系統、廢熱回收系統、除塵系統以及煤氣洗滌冷卻系統組成；

所述加煤系統由依次相連的煤斗1、煤鎖2、給料斗3、星形給料器4、螺旋給煤機5及給煤重力管6組成；

所述流化床氣化系統由氣化爐8及氣體分布器9組成，其中氣化爐與給煤重力管6相連通；

所述排渣系統由與氣化爐8相連通的螺旋冷渣機12、受渣斗13、渣鎖14組成；

所述廢熱回收系統由與氣化爐8的上端相連的第一蒸汽發生器7、第二蒸汽發生器21、蒸汽過熱器22及鍋爐給水預熱器23組成；

所述除塵系統由與第一蒸汽發生器7相連通的一級旋風除塵器10、一個或兩個并聯的二級旋風除塵器1?5及深度除塵器20組成；

所述排灰系統由與二級旋風除塵器15相連通的受灰斗17、灰鎖18及螺旋冷灰機19組成；

所述煤氣洗滌冷卻系統由與深度除塵器20相連通的洗滌冷卻塔24組成。