[實用新型]一種含碳原料的流化床氣化系統

有效

• 申請號: 201520999312.8
• 申請日: 2015-12-04
• 公開（公告）號: CN205188223U
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發明（設計）人: 李維成;李由;臧平偉;陳陽;曹蕾;孫登科
• 申請（專利權）人: 東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司
• 主分類號: C10J3/56
• 分類號: C10J3/56;C10J3/84
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 管高峰;錢成岑

技術領域

本實用新型屬于煤氣化領域，尤其涉及流化床氣化系統。

背景技術

流化床氣化反應溫度介于固定床和氣流床之間，與固定床氣化相比，氣化強度高，且不 產生焦油、酚水等難處理的污染物；與氣流床相比，氧氣耗量低，且不存在燒嘴、液態排 渣等相關的高溫部件，可靠性高。同時，流化床氣化還具有原料適應性好、原料預處理簡 單，可氣化劣質煤及低階煤等優勢。

但是，由于流化床氣化反應溫度不夠高(約850～1050℃)，氣化反應速率較慢，未反 應完全的細小的含碳顆粒被氣流攜帶離開氣化爐，導致飛灰中含碳量較高，碳損失較嚴重， 從而導致流化床氣化碳轉化率和冷煤氣效率不夠高，而且所產生的高含碳飛灰難以處理。

實用新型內容

本實用新型的目的在于：提出一種含碳原料的流化床氣化系統，避免流化床氣化爐的 飛灰碳損失，提高流化床氣化爐的碳轉化率和冷煤氣效率，同時解決高含碳飛灰難以處理 的問題。

本實用新型的目的通過下述技術方案來實現：

一種含碳原料的流化床氣化系統，包括流化床氣化爐，還包括飛灰捕集裝置和飛灰造 粒成型裝置，飛灰捕集裝置設于流化床氣化爐的旋風分離器后的合成氣路徑上，飛灰造粒 成型裝置與飛灰捕集裝置相連，并將飛灰捕集裝置捕集的合成氣飛灰造粒成型。

作為選擇，將飛灰造粒成型裝置造粒成型的飛灰輸送至流化床氣化爐的爐膛進行反應。

作為選擇，流化床氣化爐的爐膛通過縮口，分為上下兩段，上段為氣化段，下段為燃 燒段。

作為進一步選擇，縮口直徑為爐膛直段直徑的0.3～0.9倍。

作為另一進一步選擇，流化床氣化爐爐膛的上部氣化段設有原始含碳原料加入口及其 給料裝置，飛灰造粒成型裝置與流化床氣化爐爐膛的下部燃燒段的給料裝置連接。

作為進一步選擇，給料裝置是螺旋給料裝置或氣力輸送給料裝置。

作為另一進一步選擇，旋風分離器分離的固體顆粒經立管和回料器與流化床氣化爐爐 膛的下部燃燒段連接。

作為選擇，流化床氣化爐的旋風分離器至飛灰捕集裝置之間的合成氣路徑上還設有合 成氣冷卻器和氣化劑預熱器，氣化劑預熱器的氣化劑出口經氣化劑給入裝置與流化床氣化 爐的爐膛連接。

作為進一步選擇，氣化劑給入裝置包括位于爐膛底部的氣體分布板和位于爐膛側面的 氣體噴口。

前述本實用新型主方案及其各進一步選擇方案可以自由組合以形成多個方案，均為本 實用新型可采用并要求保護的方案：如本實用新型，各選擇即可和其他選擇任意組合，本 領域技術人員在了解本發明方案后根據現有技術和公知常識可明了有多種組合，均為本實 用新型所要保護的技術方案，在此不做窮舉。

本實用新型的工作流程：

含碳氣化原料加入流化床氣化爐，與給入氣化爐的氣化劑發生氣化反應，產生以CO、 H2等為主要有效成分的合成氣；氣流攜帶固體顆粒在爐膛內向上運動；被氣流攜帶離開爐 膛的固體顆粒大部分被旋風分離器分離下來，返回爐膛；爐膛、旋風分離器構成固體顆粒 物料循環的主回路。

旋風分離器出口的合成氣中攜帶的未被旋風分離器除下的細小的固體微粒即飛灰，合 成氣攜帶飛灰繼續向下游流動，在飛灰捕集裝置中，絕大部分飛灰被捕集下來；除去飛灰 后的合成氣流向下游，進一步凈化或利用。捕集下來的飛灰進入飛灰造粒成型裝置，在造 粒成型裝置中，細小的飛灰微粒經過粘結擠壓，形成成型顆粒。此成型顆粒返回氣化爐繼 續進行反應。

造粒成型后的飛灰也可作為成型燃料外供，供給流化床鍋爐或爐排爐燃用，回收飛灰 中殘留碳的熱值，并解決高含碳飛灰的處理難題。

氣化原料(包括由飛灰造粒成型裝置返回的飛灰成型顆粒)中不可被氣化的礦物質， 攜帶部分未轉化完全的碳，形成渣，從氣化爐的冷渣排渣裝置中冷卻并排出。由于渣的粒 徑與飛灰粒徑大的多，在氣化爐內停留的時間要長的多，因此渣中的碳含量要比飛灰中的 碳含量小的多。