[發明專利]一種干煤粉氣化裝置

在審

• 申請號: 201410506578.4
• 申請日: 2014-09-28
• 公開（公告）號: CN104263415A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 陳鵬;胡春云;吳家樺;王曉亮;陳慧;劉四威
• 申請（專利權）人: 中國東方電氣集團有限公司
• 主分類號: C10J3/48
• 分類號: C10J3/48;C10J3/84;C10J3/86
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 胡林

技術領域

本發明涉及一種煤氣化設備，尤其涉及一種干煤粉氣化的裝置。

背景技術

現行主流的氣流床氣化技術主要分為水煤漿氣化和干煤粉氣化。其中，水煤漿氣化的典型代表為GE氣化技術，氣化室普遍采用耐火磚襯里結構，受到制漿技術和耐火磚耐受溫度的限制，該氣化技術主要適用于煤質較好且灰熔點較低的煤種，氣化溫度多在1300~1400℃左右。干煤粉氣化的典型代表有Shell氣化技術和GSP氣化技術，兩種技術在干煤粉輸送機構中對煤質沒有提出要求、氣化室均采用水冷壁結構，因此，該氣化技術適用范圍更廣，可用于低質、高灰熔點的煤種，氣化溫度可達到1500℃以上。

Shell氣化技術的主要機構流程為：碎煤在磨煤機中充分研磨，同時，熱風爐送來的高溫氣體對煤粉進行加熱，粒度和含水量達到要求的煤粉出磨煤機，經過濾到達常壓煤粉貯倉。在控制程序作用下，煤粉經變壓鎖斗下行至煤粉給料倉，再依靠氣力沿輸煤管線進入燒嘴，氧氣經另一路管線進入燒嘴。兩者在氣化室混合后燃燒，生成的粗煤氣上行進入廢熱鍋爐換熱后，依次進入飛灰過濾器、文丘里洗滌器、洗滌塔完成細灰脫除操作。最終，被凈化的合成氣進入后續工段。

Shell煤氣化技術有其自身的不足：（1）氣化爐和廢熱鍋爐為分體式設計，兩者由一傾斜過渡管段連接，現場安裝難度較大；（2）廢熱鍋爐體積龐大，設備一次性投資高；（3）飛灰過濾器的過濾組件為陶瓷材質，不能承受較高壓力，實際運行中容易破損，更換成本高。

GSP氣化技術在磨煤和輸送機構方面與Shell相似，而在氣化和凈化機構上則有所不同，具體表現在：煤粉經過氣化反應生成粗煤氣后，下行進入激冷室，經噴淋激冷后，粗煤氣依次進入二級文丘里洗滌器、部分冷凝器、洗滌塔凈化，最終送至下游工段。

GSP煤氣化技術的不足在于：（1）高溫粗煤氣的熱量經激冷水回收后無法再次利用，機構熱效率不高；（2）未使用帶下降管的水浴激冷，出氣化爐的粗煤氣含灰量較大，后續脫灰裝置超負荷運行，不能達到原設計要求。

此外，還有激冷和廢鍋聯合使用的流程。如授權公告號為CN2937134Y，授權公告日為2007年8月22日的中國實用新型專利公開了一種半廢鍋式氣流床氣化爐組，主要是為了提高現有氣流床氣化爐組熱回收的效率，使能源利用更加合理。它包括渣、氣并流的氣流床氣化爐、輻射式廢熱鍋爐，氣流床氣化爐下端出口串接輻射式廢熱鍋爐上端入口，輻射式廢熱鍋爐的氣、渣出口分別與氣、渣下游裝置連接。該實用新型合理地組合了目前使用的廢鍋氣化爐組與激冷氣化爐組，廢鍋氣化爐組有投資大、設備制造復雜、不易操作等缺點，而激冷氣化爐組不能很好的利用回收熔渣和熱煤氣中的高位熱能；該實用新型綜合它們兩者的優勢，既能回收熔渣和熱煤氣中的高位熱能，同時投資也比廢鍋氣化爐組省很多，而且操作方便靈活。但是該實用新型為氣化室與輻射廢鍋為一體，對流廢鍋和激冷室外置的分體式裝置，設備一次性投資高，氣化爐和對流廢鍋單獨布置，占用空間大，系統運行的可靠性也由于設備的復雜而受到影響。

發明內容

為了克服上述現有技術存在的缺陷，本發明提供了一種干煤粉氣化裝置，該裝置將激冷室和對流廢鍋結合為一個整體，同時在粗煤氣凈化過程中，添加旋風分離器作為一級除灰裝置，其具有氣化產物顯熱回收充分、設備一次性投資小、飛灰脫除率高等優點，能有效提高綜合能效。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種干煤粉氣化裝置，包括煤粉貯倉、煤粉鎖斗、煤粉發料罐、氣化爐氣化室、煤氣化廢熱回收裝置、旋風分離器、文丘里洗滌器和洗滌塔，所述煤粉貯倉用于貯存經過研磨和干燥后的煤粉，所述煤粉鎖斗根據煤粉發料罐的料位適時進行補料，煤粉鎖斗安裝在煤粉貯倉下方，用于接收煤粉，所述煤粉發料罐通過載氣給氣化爐氣化室輸送煤粉，所述煤氣化廢熱回收裝置連接在氣化爐氣化室底部，所述旋風分離器通過管道連接在煤氣化廢熱回收裝置上，所述文丘里洗滌器通過管道連接在旋風分離器上，所述洗滌塔通過管道連接在文丘里洗滌器上。

所述煤氣化廢熱回收裝置包括罐體，從罐體頂部至底部依次設置有進料口、激冷室、渣水池、對流廢鍋和氣體出口，煤氣從罐體的進料口向下運行，經過激冷室激冷，激冷后的煤氣溫度為800~900℃，廢水進入渣水池中，而煤氣繼續下行至對流廢鍋內進行冷卻，冷卻后的溫度為200~300℃，冷卻后的煤氣從氣體出口排出。