[實用新型]一種流化床粉煤氣化爐氣體分布板

有效

• 申請號: 201320135649.5
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN203212532U
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 房倚天;李俊國;程中虎;聶偉;王鴻瑜;黃戒介
• 申請（專利權）人: 中國科學院山西煤炭化學研究所
• 主分類號: C10J3/56
• 分類號: C10J3/56
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 劉寶賢

技術領域

本實用新型屬于一種氣體分布板，具體涉及一種灰熔聚流化床氣化爐反應器和多段分級轉化流化床氣化爐用氣體分布板。

背景技術

分布板是流化床設備的一重要組成部分，它是灰熔聚流化床氣化爐和多段分級轉化流化床氣化爐的一關鍵部件，它對灰熔聚流化床和多段分級轉化流化床的流化以及氣化反應器的操作性能都具有決定性的影響。具體而言分布板所起的作用包括：

1）均勻分布氣化劑，同時使氣化劑通過分布板的能耗最小，使流化床處于穩定，這可以通過調節床高和分布板的開孔率，以及調整預分布器的結構來實現；

2）保證分布板附近形成良好的氣固接觸條件，以使所有煤焦都處于運動狀態，從而消除死區，進而防止分布板附近結渣，影響氣化爐操作，這可以通過調節分布板的結構和操作參數給與調節；

3）保證分布板下邊緣處物料順利進入環形管作用區域，使顆粒處于較好的循環狀態以及將反應過的煤焦通過環形管處排入上灰斗，從而提高氣化爐效率和處理量；

4）促進流體與顆粒間的傳熱、傳質，還能有效地防止邊壁區底部出現死區和顆粒在分布板處的粘聚。

中國科學院山西煤炭化學研究所開發成功了“灰熔聚流化床氣化過程及裝置”（申請號：94106781.5），煤種范圍寬（從褐煤到無煙煤），并適合高灰、高硫、高灰熔點煤氣化。目前已完成常壓日處理量100噸和0.6MPa加壓日處理量320噸高硫煤的工業應用，同時在3.0MPa加壓中試裝置上已完成0.6-2.5MPa無煙煤加壓灰熔聚氣化實驗。但與先進的煤氣化技術相比尚存在：1）氣化爐規模不夠大（目前工業單爐處理量300噸/日）；2）工業裝置上因結渣不能長周期運行（單爐可正常運行30天）。同時中國科學院山西煤炭化學研究所正在研發“多段分級轉化流化床煤氣化的方法及裝置”（申請號：201010291577.4），而多段分級轉化流化床的下部是以灰熔聚流化床為基礎。

實現氣化爐的大型化是必然的趨勢，氣化爐大型化的關鍵在于靈活設計優質分布板。

現有技術中灰熔聚流化床氣化爐使用的分布板結構較為單一，主要部分是一塊圓錐氣體分布板，圓錐氣體分布板上設有均勻分布的氣體出口，使氣化劑沿垂直于圓錐氣體分布板的方向噴出，可以消除死區，防止粉煤落入進氣室，同時使得粉煤可以較好的進入環形管區以及射流區，進而使得顆粒處于良好循環狀態以及有選擇性的分離半焦和灰渣。

????然而通過我們對采用這類分布板的灰熔聚氣化爐多年操作實踐發現，這類分布板在實際生產時，存在以下問題：

1）易在離圓錐氣體分布板上邊緣一定距離的爐壁上結渣，連續工業運行時使得渣越結越大，進而被迫停車；

2）在氣化爐爐體直徑放大及氣化爐壓力提高的過程中，為使氣化爐內達到較好的氣固流動狀態，所需的流化氣氣量大，而這部分流化氣氣量是遠大于煤氣化過程中所需的氣化劑用量，進而造成部分氣體的浪費，加大了投資成本，同時造成煤氣中有效組分的含量降低.

發明內容

本實用新型的目的是提供一種運行成本低，爐壁無結渣，并且能適用大型流化床粉煤氣化爐的帶有導向板的氣體分布板。

本實用新型的氣體分布板是由爐壁，圓錐氣體分布板，分布板進氣管和氣體出口組成，其特征在于圓錐氣體分布板呈倒錐狀，圓錐氣體分布板上端連接過渡連接段下端，圓錐氣體分布板下端連接漸縮管上端，漸縮管下端連接環形分離管，過渡連接段上端連接導向變徑板下端，導向變徑板上端與爐壁連接，圓錐氣體分布板上有均勻分布的氣體出口，由圓錐氣體分布板、導向變徑板、漸縮管、環形分離管構成圓柱形進氣室，在進氣室中有分布板進氣管，在圓柱形氣室下部有隔熱材料。?

如上所述的導向變徑板與爐壁的夾角為5°-?40°，導向變徑板上邊緣與圓錐氣體分布板上邊緣的距離與氣化爐直徑的比為0.5?–?2。圓錐氣體分布板和導向變徑板均有耐火及保溫材料構成。

如上所述的圓錐氣體分布板的開孔率為0.8%?-?9%，孔徑為Φ2-6mm，圓錐母線與爐壁的夾角為α=40°-70°,以α=50°為佳，圓錐氣體分布板所開的孔與圓錐母線垂直。

????本發明的流化床粉煤氣化爐反應器分布板與現有技術的分布板相比有如下優點：

1）根據處理量要求以及煤種要求，可以靈活的調整導向變徑板和圓錐氣體分布板的大小，從而滿足不同用戶的需求，使得分布板設計靈活性強，柔韌性強。相比于現有技術流化床分布板，當氣化爐內達到較好的氣固流動狀態時，本發明所需的流化氣降低，進而降低了工業成本。