[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于調(diào)控流化床氣化爐出口煤氣溫度的裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010564329.2
• 申請(qǐng)日: 2010-11-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102071069A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李慶峰;原豐貞;陳寒石;蘇春生;王洋;王芙蓉;房倚天;王建麗;黃戒介;鄭偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所;山西晉城無(wú)煙煤礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): C10J3/56
• 分類(lèi)號(hào): C10J3/56;C10J3/54;C10J3/72;C10J3/82
• 代理公司: 山西五維專(zhuān)利事務(wù)所(有限公司) 14105
• 代理人: 張志祥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種降低高溫煤氣溫度的方法及裝置，具體地說(shuō)涉及一種用于調(diào)控流化床氣化爐出口、去往后續(xù)工藝的煤氣溫度的裝置和方法。

背景技術(shù)

氣化技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中通過(guò)氣化煤、石油焦、生物質(zhì)及它們的混合物等生產(chǎn)用于合成氣用煤氣或者燃料氣用煤氣。當(dāng)前，煤氣化技術(shù)主要包括固定床氣化、流化床氣化和氣流床氣化三種。流化床氣化技術(shù)相對(duì)于固定床氣化技術(shù)和氣流床氣化技術(shù)具有原料煤種適應(yīng)性廣、氣化溫度適中等優(yōu)點(diǎn)，具有較好的發(fā)展前景。流化床氣化爐的氣化溫度根據(jù)煤種等的不同一般控制在800℃到1150℃之間，相對(duì)應(yīng)的氣化爐出口煤氣也在800℃到1150℃之間，這一較高的溫度對(duì)氣化爐后續(xù)的旋風(fēng)分離器、廢熱鍋爐等設(shè)備以及旋風(fēng)分離器分離出的細(xì)粉(或者飛灰)返回氣化爐(即返料)所需的控制閥門(mén)或其它控制組件提出了較高的要求。尤其是隨著單臺(tái)套氣化裝置氣化規(guī)模的不斷增加，氣化爐操作壓力在逐漸提高，這更是提高了對(duì)氣化爐后續(xù)的旋風(fēng)分離器等設(shè)備以及返料所需的控制閥門(mén)或其它控制組件的要求，造成后續(xù)設(shè)備制造難度的加大和投資成本的增加。因此，為了降低因?yàn)闇囟雀邔?duì)后續(xù)相關(guān)設(shè)備的要求，必須降低流化床氣化爐出口、即進(jìn)入后續(xù)工藝設(shè)備入口的煤氣的溫度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)、投資小、且宜于調(diào)節(jié)控制流化床氣化爐出口、去往后續(xù)工藝的煤氣溫度的裝置和方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明用于調(diào)控流化床氣化爐出口煤氣溫度的裝置是由流化床氣化爐頂部封頭，耐高溫垂直管段和耐高溫水平管段組成，其特征在于在氣化爐頂部封頭設(shè)置封頭噴嘴，在耐高溫垂直管段中部設(shè)置垂直管段中部噴嘴，在耐高溫垂直管段頂部設(shè)置垂直管段頂噴嘴，在耐高溫水平管段設(shè)置耐高溫水平管段噴嘴，封頭噴嘴、垂直管段中部噴嘴、垂直管段頂噴嘴、水平管段噴嘴同時(shí)或者分別設(shè)置。

本發(fā)明中的封頭噴嘴、垂直管段中部噴嘴以及水平管段噴嘴可以同時(shí)或者分別設(shè)置1-3組，每組噴嘴是1-6只，垂直管段頂噴嘴是1組，噴嘴是1-6只。

本發(fā)明中的封頭噴嘴、垂直管段中部噴嘴以及水平管段噴嘴分別與氣化爐封頭外壁、耐高溫垂直管段外壁和耐高溫水平管段外壁的切線的夾角為20°～90°。垂直管段頂噴嘴與垂直管段頂部是垂直的。

如上所述的氣化爐封頭為倒錐形封頭或者橢圓封頭。

在生產(chǎn)過(guò)程中，給噴嘴通入脫氧水和水蒸氣，在噴嘴出口，通入噴嘴的氣體把水霧化成小水滴，然后，小水滴和熱煤氣換熱、蒸發(fā)成為水蒸汽并和煤氣混合一并去往后續(xù)設(shè)備。在小水滴和熱煤氣換熱并蒸發(fā)的過(guò)程中，達(dá)到了調(diào)節(jié)降低煤氣溫度的目的。在生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)上述降溫的方法，可以根據(jù)后續(xù)工藝的需要調(diào)節(jié)并控制煤氣的溫度在要求的范圍。

本發(fā)明調(diào)控煤氣溫度的方法如下：

(1)流化床氣化爐在冷態(tài)啟動(dòng)烘爐過(guò)程中，給噴嘴通入氮?dú)狻⒍趸蓟蛩魵獾葰怏w保護(hù)噴嘴不被燒損和堵塞；

(2)在流化床氣化爐投入氣化原料進(jìn)行氣化，給噴嘴通入降溫用脫氧水和水蒸氣，其中脫氧水和水蒸氣的質(zhì)量比為1∶0.001～0.05，并根據(jù)去往后續(xù)工藝的煤氣溫度的變化逐漸調(diào)節(jié)脫氧水和水蒸氣的量，以保證去往后續(xù)工藝的煤氣溫度符合要求；

(3)在氣化爐停車(chē)階段，噴嘴要保持通入氮?dú)?、二氧化碳或水蒸氣等氣體保護(hù)噴嘴不被燒損和堵塞。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1、方法簡(jiǎn)單易行，實(shí)際操作中，去往后續(xù)工藝的煤氣的溫度宜于調(diào)節(jié)、控制。

2、降溫介質(zhì)脫氧水與流化床廢熱鍋爐為通用的要求，霧化蒸汽與流化床氣化爐運(yùn)行所需蒸汽要求相同，沒(méi)有特殊要求。

3、噴淋的脫氧水蒸發(fā)后與煤氣一同去往后續(xù)設(shè)備，無(wú)需其它特殊的處理工藝。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖1所示，1-封頭噴嘴，2-垂直管段中部噴嘴，3-垂直管段頂噴嘴，4-水平管段噴嘴，5-氣化爐封頭，6-耐高溫垂直管段，7-耐高溫水平管段，8-氣化爐筒體。

具體實(shí)施方式

氣化爐頂部封頭5設(shè)置封頭噴嘴1，在耐高溫垂直管段6中部設(shè)置垂直管段中部噴嘴2，在耐高溫垂直管段6頂部設(shè)置垂直管段頂噴嘴3，在耐高溫水平管段7設(shè)置耐高溫水平管段噴嘴4。氣化爐頂部封頭5與氣化爐筒體8連接。封頭噴嘴1、垂直管段中部噴嘴2以及水平管段噴嘴4分別與氣化爐封頭外壁、耐高溫垂直管段6外壁和耐高溫水平管段7外壁的切線的夾角為20°～90°。垂直管段頂噴嘴3與垂直管段6頂部是垂直的。

實(shí)施例1