[發明專利]設置水煤漿霧化增強裝置的煤氣化系統

在審

• 申請號: 201710072618.2
• 申請日: 2017-02-10
• 公開（公告）號: CN106701204A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 虎濤
• 申請（專利權）人: 虎濤
• 主分類號: C10J3/48
• 分類號: C10J3/48;C10J3/50
• 代理公司: 寧夏合天律師事務所64103
• 代理人: 周曉梅,孫彥虎

技術領域

本發明涉及水煤漿氣化處理技術領域，尤其涉及一種設置水煤漿霧化增強裝置的煤氣化系統。

背景技術

煤化工產業以煤為原料，經化學加工使煤轉化為氣體、液體和固體燃料以及化學品，主要包括煤的氣化、液化、干餾，以及焦油加工和電石乙炔化工等。其中煤氣化是煤化工的重要的組成部分。

在傳統的水煤漿氣化爐氣化工藝中，65%的磨碎的煤粉顆粒、34%的水和1%的添加劑混合成為水煤漿，經過加壓輸送進入氣化爐頂部的燒嘴，通過高壓O₂進行霧化，點火后形成穩定的火焰，燃燒產物主要為H₂ 和CO，未反應的O₂和部分副產物CO₂ 通過后續工藝進行分離，凈化后的H₂ 和CO可以進一步轉化為甲醇等液態燃料。

現有的氣化爐中，經過燒嘴霧化的水煤漿存在磨損燒嘴和霧化不充分問題，磨損燒嘴問題導致運行數天，如30-120天不等，之后就要停車檢修更換燒嘴；霧化不充分問題導致煤漿小顆粒霧化不完全而且分布集中，造成局部區域的過量O₂與已生成的工藝氣H₂ 、CO反應生成CO₂；而O₂過少的地方，氣化不完全的煤漿顆粒落在激冷室中，形成未燃區，導致碳轉化率和氣化效率降低。而且還存在塊狀煤渣濺落、附著到燒嘴口兩側或氣化爐壁上，降低了燒嘴內冷卻盤管的冷卻效果，縮短了清理結焦和煤渣的周期。由于以上問題，造成生產效率下降、成本升高。

發明內容

有必要提出一種對進入燒嘴前的水煤漿混合物進行增強霧化的設置水煤漿霧化增強裝置的煤氣化系統。

一種設置水煤漿霧化增強裝置的煤氣化系統，包括氣化爐、霧化增強裝置，所述氣化爐包括爐體、設置在爐體頂部的燒嘴，在爐體的頂部開設與爐體內部連通的下料口，所述燒嘴的下端與所述下料口連接，所述燒嘴的上端設置用于通入高純氧氣的氧氣入口和用于通入水煤漿霧化混合物的霧化入口，在爐體底部開設出渣口，所述霧化增強裝置與所述燒嘴的霧化入口通過管道連接，以將經過霧化增強裝置初次霧化的水煤漿霧化混合物送入燒嘴的霧化入口，所述霧化增強裝置為空心圓柱體，所述空心圓柱體具有供氣體與水煤漿物料混合的密封空腔，在空心圓柱體的前端面上開設氣體入口和物料入口，在空心圓柱體的后端面上開設霧化出口，所述氣體入口用于通入高壓氣體，所述物料入口用于通入水煤漿物料，所述霧化增強裝置的霧化出口與燒嘴的霧化入口通過管道連接，用于將高壓氣體和水煤漿物料混合得到的水煤漿霧化混合物送入燒嘴。

優選的，所述霧化增強裝置包括圓柱形側壁、前端面、后端面、中心套管，所述前端面和后端面分別將圓柱形側壁的前端開口和后端開口封堵，以形成供氣體與水煤漿物料混合的密封空腔，所述中心套管設置在所述密封空腔內，中心套管與圓柱形側壁同心同軸設置，以使中心套管和圓柱形側壁之間形成氣體緩沖室，所述中心套管的內部形成物料緩沖室，所述中心套管的前端與前端面固定連接，中心套管的后端向密封空腔的內部延伸，中心套管的長度不大于圓柱形側壁的長度的1/3，以使中心套管的后端與圓柱形側壁、及后端面之間形成混料室，在與所述氣體緩沖室連接的前端面上開設若干氣體入口，在與所述物料緩沖室連接的前端面上開設物料入口，在與所述物料緩沖室正對的后端面上開設霧化出口。

優選的，還在所述中心套管的后端與圓柱形側壁之間設置紊流環形板，紊流環形板將所述氣體緩沖室的出口封堵，所述紊流環形板的一端與中心套管的后端固定連接，紊流環形板的另一端與圓柱形側壁的內壁連接，在所述紊流環形板的中間開設導流口。

優選的，所述導流口的方向朝向圓柱形側壁的軸線方向傾斜。

優選的，所述導流口為沿著紊流環形板的中間開設的圓環形導流口，以通過圓環形導流口將紊流環形板分割為第一環形板半體和第二環形板半體。

優選的，在所述若干氣體入口內通入的高壓氣體為高壓二氧化碳氣體。

優選的，在所述若干氣體入口的前端連接用于通入高壓二氧化碳氣體的送氣管道，在所述送氣管道上設置止回閥，以防止霧化后的水煤漿霧化混合物倒流進入送氣管道內。