[發明專利]一種基于化學鏈燃燒的干煤粉加壓氣流床氣化方法與裝置

有效

• 申請號: 201310052860.5
• 申請日: 2013-02-18
• 公開（公告）號: CN103087776A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 馬勝;趙洋;張建文;閆凱
• 申請（專利權）人: 上海鍋爐廠有限公司
• 主分類號: C10J3/46
• 分類號: C10J3/46;C10J3/48;C10J3/72;C10J3/80;C10J3/84;C10J3/50
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;王婧

1.一種基于化學鏈燃燒的干煤粉加壓氣流床氣化裝置，其特征在于，包括空氣反應器，空氣反應器的出口連接氣固分離裝置的入口，氣固分離裝置的固體出口連接燃料反應器的入口，燃料反應器的固體產物出口連接氧載體循環裝置，氧載體循環裝置連接空氣反應器，燃料反應器的氣體產物出口連接水蒸汽冷凝裝置，水蒸汽冷凝裝置的冷凝水出口連接冷凝水儲罐的入口，冷凝水儲罐的出口連接氣化爐的激冷水入口，水蒸汽冷凝裝置的氣體出口連接粉煤輸送裝置，過熱蒸汽發生裝置的蒸汽出口、空氣分離裝置的氧氣出口以及粉煤輸送裝置的煤粉出口連接氣化噴嘴，氣化噴嘴與氣化爐相連，氣化爐連接排渣裝置。

2.一種基于化學鏈燃燒的干煤粉加壓氣流床氣化方法，其特征在于，采用權利要求1所述的基于化學鏈燃燒的干煤粉加壓氣流床氣化裝置，具體步驟為：在空氣反應器中氧載體還原后形成的低價態物質MxO_y-1與從空氣反應器底部進入的空氣發生氧化反應生成氧載體MxOy，氮氣和未反應完全的氧氣以及氧載體進入氣固分離裝置進行氣固分離，分離出的氣體直接排空，氧載體進入燃料反應器，固體燃料或者氣體燃料在燃料反應器中與氧載體發生還原反應，生成CO₂和水蒸汽以及氧載體還原后形成的低價態物質MxO_y-1，氧載體還原后形成的低價態物質MxO_y-1通過氧載體循環裝置返回空氣反應器循環利用再生氧載體，燃料反應器產生的CO₂和水蒸汽進入水蒸汽冷凝裝置，水蒸汽冷凝成冷凝水，冷凝水進入冷凝水儲罐，冷凝水儲罐出口的水分進入氣化爐作為氣化反應產生的高溫合成氣和液態熔渣的冷卻與洗滌介質；空氣分離裝置將空氣分離成氮氣和氧氣，蒸汽發生裝置產生的水蒸汽與來自空氣分離裝置的氧氣混合進入氣化噴嘴，來自水蒸汽冷凝裝置的CO₂進入煤粉輸送裝置用于輸送煤粉進入氣化噴嘴，氣化噴嘴將氧氣與水蒸汽的混合物以及CO₂和煤粉噴入氣流床氣化爐發生氣化反應，CO₂作為氣化反應的氣化劑，反應產生的大量熱量使得熔渣呈現液態，合成氣夾帶熔渣進入激冷裝置，冷凝水儲罐出口的水輸入激冷裝置作為冷卻與洗滌介質，激冷后的合成氣通過合成氣出口進入后續處理單元，產生的玻璃態化的熔渣通過排渣裝置排出。

3.如權利要求2所述的基于化學鏈燃燒的干煤粉加壓氣流床氣化方法，其特征在于，所述的氧載體MxOy為金屬氧載體或非金屬氧載體。

4.如權利要求3所述的基于化學鏈燃燒的干煤粉加壓氣流床氣化方法，其特征在于，所述的金屬氧載體為CuO、NiO、Fe₂O₃、MnO₂或CoO。

5.如權利要求3所述的基于化學鏈燃燒的干煤粉加壓氣流床氣化方法，其特征在于，所述的非金屬氧載體為CaSO₄、BaSO₄或SrSO₄。

6.如權利要求2所述的基于化學鏈燃燒的干煤粉加壓氣流床氣化方法，其特征在于，所述的氧載體還原后形成的低價態物質MxO_y-1為Fe₃O₄、Ni、Cu₂O、MnO、CaS、BaS或SrS。

7.如權利要求2所述的基于化學鏈燃燒的干煤粉加壓氣流床氣化方法，其特征在于，所述的固體燃料為煤，生物質，石油焦，或它們中兩種以上的混合物。

8.如權利要求2所述的基于化學鏈燃燒的干煤粉加壓氣流床氣化方法，其特征在于，所述的氣體燃料為天然氣，合成氣，氫氣，或它們中兩種以上的混合物。