[發明專利]帶空氣預熱及產生蒸汽的干煤粉氣化爐及其方法

有效

• 申請號: 201710423309.5
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN107057768B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 嚴志雄;王進卿;方毅波;杜志華;俞海玲;陳力;何秋炎
• 申請（專利權）人: 杭州浙大天元科技有限公司
• 主分類號: C10J3/48
• 分類號: C10J3/48;C10J3/72;C10J3/76;C10J3/80
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高;傅朝棟

本發明公開了一種帶空氣預熱及產生蒸汽的干煤粉氣化爐及其方法。氣化爐包括：氣化爐爐體，換熱器，汽包，水冷壁，空腔，撈渣機。所述氣化爐爐體內敷設有水冷壁，用于過熱蒸汽，氣化爐爐體與水冷壁之間夾有一空腔，用于加熱空氣或氧氣。所述換熱器位于氣化室出口。采用該帶空氣預熱及產生空氣的干煤粉氣化爐，利用氣化室化學反應的熱量將水冷壁中的水加熱為過熱蒸汽，進而加熱第二層夾套內的空氣或氧氣，預熱后的空氣或氧氣與換熱器中產生的水蒸汽混合，作為載氣將干煤粉送入氣化室中進行一系列化學反應，將干煤粉轉化為煤氣，使氣化爐的散熱損失可以降到最小。

技術領域

本發明涉及一種干煤粉氣化系統，特別涉及一種帶空氣預熱及產生蒸汽的干煤粉氣化爐，屬于煤氣化節能技術。

背景技術

目前，煤碳在我國的能源消費中仍占有相當大的比重，為了減輕燃煤造成的環境污染，煤氣化技術成為了煤炭綜合利用的重要方式，在機械、化工、紡織等行業應用廣泛。

煤氣化技術是通過煤，氧氣，水蒸氣等在高溫條件下發生化學反應，將煤中的可燃部分轉化為氣體燃料的過程，而其中干煤粉氣化技術具有很高的碳轉化率和冷煤氣效率，耗氧量較低，有效氣體含量高，煤氣中粉塵含量少，清潔環保。但很多企業使用的煤氣化技術耗能高，能量浪費比較嚴重。

企業一般使用的干煤粉氣流床氣化技術是將氣化劑(氧氣和水蒸氣)夾帶著煤粉或煤漿通過給煤管送入氣化室，在氣化室進行化學反應產生煤氣的過程。氣流床氣化技術屬于高溫高壓氣化，氣化后有效氣體含量高，碳轉化率高。但這種技術爐內散熱損失較高，而且在余熱利用上有較大的缺陷。在氣化爐內經化學反應產生的粗合成氣在氣化室出口溫度較高，造成了大量的熱損失，粘性灰渣還會造成煤氣煙道結渣。另外，在煤粉輸送過程中，若使用常溫煤粉輸送不能清除煤粉中的液態水，會降低煤氣的純度。

綜上所述，一般使用的干煤粉氣流床氣化爐爐內散熱損失較大，出爐煤氣溫度高，顯熱損失大，沒有余熱利用裝置，易造成煙道結渣，對空氣溫度要求較高，且空氣溫度對連續穩定的生產有一定的影響。

發明內容

本發明的目的在于減少氣化爐的余熱損失和散熱損失，提高熱效率和煤氣的純度，保證氣化爐能夠穩定的生產，并提供了一種帶空氣預熱及產生蒸汽的干煤粉氣化爐。

本發明的技術方案如下：

帶空氣預熱及產生蒸汽的干煤粉氣化爐，包括氣化爐爐體、換熱器、汽包、水冷壁、空腔和撈渣機；所述氣化爐爐體最內部為氣化室，氣化室與給煤管連通；氣化爐爐體內敷設有包裹氣化室的水冷壁，水冷壁經由上聯箱和下聯箱與汽包連通并構成循環通路，加熱后產生的水蒸氣經汽包上水蒸氣出口排出；氣化爐爐體外殼與水冷壁之間夾有一空腔，該空腔與空氣進口管和熱空氣引出管連通；氣化室頂部為煤氣煙道，用于排出氣化室內經化學反應產生的高溫混合氣；煤氣煙道中設有用于回收余熱的換熱器，換熱器安裝有進水口和蒸汽出口，蒸汽出口與所述的熱空氣引出管均通過輸送管與給煤管連通，用于向給煤管中提供輸送煤粉的載氣。

作為優選，所述的換熱器為逆流換熱器。

作為優選，所述的氣化室底部設置冷灰斗，冷灰斗與撈渣機相連通。

進一步的，所述的撈渣機位于冷灰斗下部。

作為優選，所述的空腔的側壁設有空氣進口管和熱空氣引出管，熱空氣引出管位于空腔上部，空氣進口管位于空腔下部。

作為優選，所述的氣化爐爐體外部包覆有保溫棉。