[發(fā)明專利]氣化爐及氣化系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010631186.6
• 申請(qǐng)日: 2020-07-01
• 公開（公告）號(hào): CN111826203B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉雷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新奧科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): C10J3/60
• 分類號(hào): C10J3/60;C10J3/84
• 代理公司: 北京開陽星知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11710
• 代理人: 楊中鶴

本公開涉及煤炭氣化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氣化爐及氣化系統(tǒng)，該氣化爐包括爐體，爐體包括熱解段、氣化段和燃燒段；熱解段設(shè)置有第一進(jìn)料口、第一出氣口和第二出氣口；氣化段設(shè)置有用于通入無氧氣化劑的第一進(jìn)氣口；燃燒段設(shè)置有用于通入有氧氣化劑的第二進(jìn)氣口。本申請(qǐng)所提供的氣化爐中，通過燃燒段內(nèi)發(fā)生放熱反應(yīng)，為氣化段反應(yīng)提供熱量，并在熱解段設(shè)置第一出氣口和第二出氣口以調(diào)節(jié)熱解段內(nèi)的溫度，從而實(shí)現(xiàn)了氣化爐內(nèi)階梯式溫度分布，使熱解段內(nèi)、氣化段內(nèi)以及燃燒段內(nèi)的反應(yīng)溫度均在相應(yīng)反應(yīng)的最佳溫度范圍內(nèi)，提高了焦油產(chǎn)率、甲烷收率和碳轉(zhuǎn)化率，縮短了氣化爐內(nèi)的反應(yīng)時(shí)間。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及煤炭氣化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氣化爐及氣化系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在煤氣化技術(shù)領(lǐng)域，煤催化氣化技術(shù)是以甲烷為目標(biāo)產(chǎn)品的先進(jìn)的第三代煤氣化技術(shù)，其反應(yīng)器為流化床氣化爐，技術(shù)原理是在多功能催化劑作用下，煤和氣化介質(zhì)在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)同時(shí)發(fā)生煤氣化、變換和甲烷化等反應(yīng)。

煤催化氣化的原料煤進(jìn)入氣化爐后，經(jīng)歷以下過程：首先，發(fā)生煤的熱解反應(yīng)，熱解產(chǎn)物為CH4、CO、H2和CO2等氣體產(chǎn)物、半焦和高附加值的焦油。其次，熱解后的半焦再進(jìn)行氣化、變換和甲烷化反應(yīng)，合成甲烷和合成氣等氣體產(chǎn)品。最后，半焦氣化反應(yīng)后的低活性的頑固碳進(jìn)入富氧區(qū)和氧氣發(fā)生燃燒反應(yīng)，提高總碳轉(zhuǎn)化率，同時(shí)為系統(tǒng)提供熱量。

上述熱解、氣化和燃燒反應(yīng)的溫度和氣氛等條件各不相同，對(duì)產(chǎn)物的組成影響較大。其中，熱解反應(yīng)溫度最低，燃燒反應(yīng)溫度最高。現(xiàn)有技術(shù)的氣化爐中，由于爐內(nèi)返混劇烈，氣化爐內(nèi)物料和氣化劑間的傳熱速度快，造成氣化爐內(nèi)溫度分布均勻，溫差較小，達(dá)不到各個(gè)反應(yīng)的最佳反應(yīng)溫度，不利于產(chǎn)品的生成。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題或者至少部分地解決上述技術(shù)問題，本公開提供了一種氣化爐及氣化系統(tǒng)。

本公開提供了氣化爐，包括爐體，所述爐體包括依次設(shè)置的熱解段、氣化段和燃燒段；其中，

所述熱解段背離所述氣化段的一端設(shè)置有第一進(jìn)料口和第一出氣口，所述熱解段靠近所述氣化段的一端設(shè)置有第二出氣口；

所述氣化段靠近所述燃燒段的一端設(shè)置有用于通入無氧氣化劑的第一進(jìn)氣口；

所述燃燒段背離所述氣化段的一端設(shè)置有用于通入有氧氣化劑的第二進(jìn)氣口。

可選地，所述氣化段靠近所述燃燒段的一端設(shè)置有第一分布板，所述第一分布板背離所述氣化段的軸線的一側(cè)與所述氣化段的內(nèi)壁之間形成第一氣室，所述第一進(jìn)氣口設(shè)置于所述第一氣室處。

可選地，所述燃燒段背離所述氣化段的一端設(shè)置有第二分布板，所述第二分布板背離所述燃燒段的軸線的一側(cè)與所述燃燒段的內(nèi)壁之間形成第二氣室，所述第二進(jìn)氣口設(shè)置于所述第二氣室處。

可選地，所述熱解段的直徑大于所述氣化段的直徑。

可選地，所述氣化段的直徑大于所述燃燒段的直徑。

本公開還提供了一種氣化系統(tǒng)，包括上述氣化爐。

可選地，還包括進(jìn)煤裝置，所述進(jìn)煤裝置與所述氣化爐的第一進(jìn)料口連接。

可選地，還包括除塵裝置，所述除塵裝置包括第二進(jìn)料口、第三出氣口和排渣口，所述氣化爐的第一出氣口和第二出氣口均與所述第二進(jìn)料口連接。

可選地，所述排渣口與所述氣化爐的燃燒段連接。

可選地，還包括氣化灰渣處理裝置，所述氣化灰渣處理裝置與所述氣化爐的燃燒段背離所述氣化段的端部連接。