[發明專利]一種可協同氣化處理廢液、漿料和煤粉的氣化爐和方法

在審

• 申請號: 201810536522.1
• 申請日: 2018-05-30
• 公開（公告）號: CN108485710A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 單育兵;高鑫;徐江
• 申請（專利權）人: 科林未來能源技術（北京）有限公司
• 主分類號: C10J3/46
• 分類號: C10J3/46;C10J3/48;C10J3/50;C10J3/72
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 熊保

1.一種可協同氣化處理廢液、漿料和煤粉的氣化系統，所述氣化系統包括氣化爐，所述氣化爐的上部設有氣化室，所述氣化室的頂部設有燒嘴座，其特征在于，所述燒嘴座的中心處設有伸入所述氣化室的組合燒嘴，所述燒嘴座上還環繞所述組合燒嘴均勻設有多個伸入所述氣化室的煤粉燒嘴；所述組合燒嘴由內而外分別為點火桿與火焰檢測器通道、燃料氣通道、內環氧氣通道、料液通道、外環氧氣通道，以及燒嘴冷卻水進水和回水通道；

所述氣化系統還包括廢液供應系統和水煤漿供應系統；所述廢液供應系統和水煤漿供應系統分別與所述料液通道連通，以同時或分別為所述組合燒嘴供應廢液和水煤漿作為送入所述料液通道的料液。

2.根據權利要求1所述的氣化系統，其特征在于，所述煤粉燒嘴由內而外分別為中心氧氣通道、第一燒嘴冷卻水通道、煤粉通道和第二燒嘴冷卻水通道；所述中心氧氣通道在所述煤粉燒嘴的燒嘴頭部設置有旋流器，用于使氧氣以一定的切向和軸向速度由燒嘴頭部噴出。

3.根據權利要求1或2所述的氣化系統，其特征在于，所述煤粉燒嘴的個數為三個或四個，并且所述煤粉燒嘴的中心軸與所述氣化室的中心軸之間的夾角為0-15°。

4.根據權利要求3所述的氣化系統，其特征在于，所述煤粉燒嘴朝向所述氣化室中心軸設置，所述煤粉燒嘴的中心軸與所述氣化室的中心軸之間的夾角為2-12°。

5.根據權利要求4所述的氣化系統，其特征在于，所述氣化室內設有水冷壁，所述組合燒嘴的燒嘴頭部以及所述煤粉燒嘴的燒嘴頭部均與處于所述燒嘴座下端的水冷壁平齊設置。

6.根據權利要求1-5中任一項所述的氣化系統，其特征在于，所述氣化室的下部設有激冷室部，所述激冷室與氣化室通過渣口相聯通，用于對來自所述氣化室的合成氣進行冷卻和洗滌。

7.利用權利要求1-6中任一項所述的氣化系統進行氣化的方法，其特征在于，所述方法包括：

點火階段，首先利用所述外環氧氣通道將外環氧氣和所述燃料氣通道將燃料氣引入氣化爐中，通過深入到所述組合燒嘴的燒嘴頭部的點火槍將從燒嘴頭部噴射出的燃料氣和氧氣引燃，利用火焰檢測器檢測爐內燃料氣和氧氣是否點火成功；點火過程中所述內環氧氣通道和漿料通道通入少量氮氣作為正壓密封氣防止氧氣、燃料氣或燃燒煙氣竄入；點火成功后，點火桿上提以保護點火桿頭部，然后通過提高外環氧氣和燃料氣流量，以增加爐內燃燒強度和熱負荷為所述煤粉燒嘴投料做準備；此時所述組合燒嘴處于點火模式；

煤粉投料階段，當爐內熱負荷達到要求后，多個煤粉燒嘴逐一或同時投用，優選地，在煤粉投料過程中，通過所述火焰檢測器觀察爐內燃燒狀況；

料液投料階段，待全部或部分煤粉燒嘴投用，煤粉氣化、氣化爐內運行穩定后，所述組合燒嘴進行點火模式與料液進料氣化模式的切換；切換時，首先將所述燃料氣通道內的燃料氣切換成氮氣，然后將所述料液通道的氮氣切換為來自所述廢液供應系統和/或水煤漿供應系統的料液，以及所述內環氧通道的氮氣切換為氧氣，料液在所述組合燒嘴的頭部首先被來自所述內環氧通道的內環氧氣和來自所述燃料氣通道的氮氣切割、霧化、混合并噴射出燒嘴頭部，從而與來自所述外環氧氣通道的外環氧氣進一步的混合和霧化，并在氣化爐氣化室內進行氣化反應。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，在煤粉投料階段，當爐內熱負荷達到正常運行時爐內熱負荷的2％～3％時，多個煤粉燒嘴逐一或同時投用。

9.根據權利要求7或8所述的方法，其特征在于，在料液投料階段，待全部或部分煤粉燒嘴投用，在氣化爐內煤粉氣化后穩定得到符合要求的合成氣后，所述組合燒嘴進行點火模式與料液進料氣化模式的切換。

10.根據權利要求7-9中任一項所述的方法，其特征在于，在料液和煤粉的氣化過程中，所述煤粉燒嘴的煤粉和氧氣流量、組合燒嘴的料液和氧氣量分別獨立控制以使所述氣化室的溫度不低于1400℃；優選地，氣化溫度1400～1700℃，氣化壓力2.5～4.0MPa。