[發明專利]一種用于高溫介質炭資源化的系統

在審

• 申請號: 202010419153.5
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111548825A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 馬春元;閆瑞;張鑫;孫鵬;宋健豪
• 申請（專利權）人: 山東祥桓環境科技有限公司
• 主分類號: C10J3/00
• 分類號: C10J3/00;C10J3/72;C10J3/80
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 陳輝

本發明涉及高碳難燃物質處理技術領域，尤其涉及一種用于高溫介質炭資源化的系統，包括：氣化爐、熱風裝置、燃燒器、料倉、第一換熱裝置、第二換熱裝置、第一氣固分離裝置、水蒸汽制造裝置和第二氣固分離裝置。所述氣化爐是由左側爐體和右側爐體連通形成的“U”型結構，“U”型結構的連通部形成渣池。所述熱風裝置、燃燒器均連接在左側爐體的上部，料倉與燃燒器連接。所述第一換熱裝置安裝在右側爐體上，第二換熱裝置與右側爐體的出氣口連接，第二換熱裝置中換熱管與左側爐體連通。第二換熱裝置、第一氣固分離裝置、第二氣固分離裝置依次連接。該系統能夠實現高碳難燃物質的減量化、能源化和無害化處理，推進高溫介質炭的資源化及產業化發展。

技術領域

本發明涉及高碳難燃物質處理技術領域，尤其涉及一種用于高溫介質炭資源化的系統。

背景技術

本發明背景技術中公開的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

流化床氣化法是一種煤氣化方法，其采用一定粒度范圍的細粒煤為原料，進入爐內的氣化劑使煤粒呈懸浮(流化)狀態，流化床中混合、傳熱都很快，所以整個床層溫度分布均勻。這類氣化法不受固定床氣化法需用塊煤的限制，取消了容易發生故障的機械傳動部分，生成氣中基本上不含煤的揮發分。

然而，流化床煤氣化工藝會產生大量飛灰，這些飛灰因含碳量和熱值較高可以作為高溫氣化或燃燒原料，但這類飛灰還存在揮發分極低(＜2％)，著火困難等缺點，且由于飛灰經歷了爐膛的高溫過程，其中碳的反應活性較原煤和新鮮煤焦低得多。這是因為飛灰在爐內高溫作用導致碳的物理和化學結構，特別是碳的化學結構更趨于致密，類似石墨晶體，導致碳的反應活性被顯著降低。綜上，本發明人研究發現：盡管氣化飛灰中含有較高的殘碳，卻無法單獨燃燒，造成了能源浪費，類似地，高含碳量也妨礙了各類碳質頁巖類物質、煤矸石等高碳難燃物質(高溫介質炭)的利用。

發明內容

針對上述的這些高碳難燃物質/高溫介質炭，如何使其能源化、資源化是本發明需要實現的主要目的。為此，本發明提供了一種用于高溫介質炭資源化的系統，該系統能夠實現高碳難燃物質的減量化、能源化和無害化處理，推進高溫介質炭的資源化及產業化發展。為實現上述目的，本發明的技術方案如下。

一種用于高溫介質炭資源化的系統，包括：氣化爐、熱風裝置、燃燒器、料倉、第一換熱裝置、第二換熱裝置、第一氣固分離裝置、水蒸汽制造裝置和第二氣固分離裝置。所述氣化爐是由左側爐體和右側爐體連通形成的“U”型結構，“U”型結構的連通部(彎曲部)形成渣池。所述熱風裝置、燃燒器均連接在左側爐體的上部，所述料倉與燃燒器連接。所述第一換熱裝置安裝在右側爐體上，所述第二換熱裝置與右側爐體的出氣口連接，且第二換熱裝置中換熱管的一端與左側爐體連通。所述第二換熱裝置、第一氣固分離裝置、水蒸汽制造裝置、第二氣固分離裝置依次連接。

進一步地，所述熱風裝置為換熱式燃燒器，包括燃燒室和換熱室，兩者具有共同的換熱面，燃燒室設置助燃氣體進口和燃料進口；換熱室設置冷風進口和熱助燃氣出口，熱助燃氣出口與左側爐體的上部連通。

進一步地，所述第二氣固分離裝置的出口至少分為兩條支路，其中一條支路與燃燒室上的燃料進口連接。可選地，第二氣固分離裝置為除塵裝置，如布袋除塵器等，這種除塵器能夠有效截留氣化氣中的更為細小的灰渣，增加氣化氣的潔凈度，減小氣化氣在后續利用裝置中積塵。

進一步地，所述水蒸汽制造裝置與第二換熱裝置中換熱管的一端連接，該換熱管的另一端與左側爐體的上部連通。水蒸汽制造裝置中產生的蒸汽或汽水混合物進入第二換熱裝置被再次加熱成為過熱水蒸汽，作為氣化原料。

進一步地，所述第二換熱裝置中換熱管與設置左側爐體的上部的過熱水蒸汽進口連通。優選地，所述過熱蒸汽進口采用四角切圓結構，可使過熱蒸汽更均勻地進入左側爐體中。