[發明專利]一種氣化系統

在審

• 申請號: 202010736484.1
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN113999699A
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 李紅海;郭進軍;高瑞恒;劉品;姚瑤;姜從斌;丁建平
• 申請（專利權）人: 航天長征化學工程股份有限公司
• 主分類號: C10J3/48
• 分類號: C10J3/48;C10J3/52;C10J3/72;C10J3/76;C10J3/82
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 喻嶸

本公開提供一種氣化系統，包括爐殼，其還包括設于爐殼內的：氣化反應裝置；快速降溫裝置，其包括自上而下彼此連通的具有高溫粗合成氣出口的渣口段和冷卻通道部段，快速降溫裝置通過渣口段與氣化反應裝置連通；降溫分離裝置，其包括部分浸入冷卻液中的合成氣導管組件和合成氣出口管；多個測溫點，其包括：水冷壁測溫點；外壁測溫點；降溫分離空間測溫點及出口管測溫點；基于多個測溫點測量的溫度，以調節當前運行工況、物料配比以及使爐殼處在安全狀態運行；本公開實施例適用于灰分高、灰熔點過高、過低或粘溫特性差的劣質燃料，通過布置多個測溫點及測壓點，及時獲知爐內工況變化、發現堵渣及排除錯誤信號的干擾，使氣化系統處于高效、安全狀態。

技術領域

本發明屬于煤氣化領域，特別涉及一種劣質燃料的氣化系統，尤其是用于劣質煤的氣化系統。

背景技術

氣流床氣化具有高效、潔凈環保、容易大型化的特點，代表著當前煤氣化技術發展的方向。

氣流床采取連續進料，連續出料，且液態排渣的方式，生產過程中的物料成分波動和物料比例的波動都會影響裝置生產的穩定性，嚴重情況會引起設備損壞。

入爐物料的波動主要體現在煤種變化引起的灰成分變化和含碳量變化，灰成分變化可能引起灰熔點、粘溫特性的改變，含碳量的變化可能引起氣化溫度的變化，而粘溫特性和氣化溫度對液態排渣氣化非常關鍵。

對于優質的化工用煤，由于煤質穩定，只需確保供料系統連續穩定即可保證裝置穩定，然而對于劣質燃料存在灰分高，灰熔點過高或者過低(粘溫特性差)，成分多變等特點，其中成分的多變和粘溫特性差對氣流床氣化影響較大，要求氣化系統能夠及時判斷變化的存在并及時調節。

劣質煤氣化由于系統容易工況波動，系統中部分位置容易出現燒蝕沖蝕等故障，故障發現不及時容易造成安全事故。

發明內容

鑒于現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種能夠及時獲知運行工況的變化，發現關鍵位置的異常狀態且能夠避免關鍵部件損壞的適用于劣質燃料的氣化系統。

為實現上述目的，本發明實施例采用的技術方案是：

一方面提供一種氣化系統，包括爐殼，其特征在于，其還包括設于所述爐殼內的：氣化反應裝置，用于生成高溫粗合成氣，其包括原料入口、氣化反應室；快速降溫裝置，用于快速降低高溫粗合成氣的溫度，其包括自上而下彼此連通的具有高溫粗合成氣出口的渣口段和冷卻通道部段，所述快速降溫裝置通過所述渣口段與所述氣化反應裝置連通；降溫分離裝置，用于通過水浴洗滌降溫及分離高溫粗合成氣，其包括部分浸入冷卻液中的合成氣導管組件和合成氣出口管；其中，所述合成氣導管組件的兩端分別與所述冷卻通道部段和所述合成氣出口管連通，所述合成氣出口管的一端伸出至所述爐殼的外部；其中，在所述降溫分離裝置、所述渣口段及靠近所述爐殼的內壁之間形成一降溫分離空間；多個測溫點，其包括：布置于所述氣化反應室的水冷壁的水冷壁測溫點；布置于所述冷卻通道部段的外壁上的外壁測溫點；布置于所述降溫分離空間上方并在所述渣口段的錐盤上的降溫分離空間測溫點及布置于所述合成氣出口管內的出口管測溫點；每個所述測溫點均對應設有一具有柔性導線的測溫熱偶；基于多個所述測溫點測量的溫度，以調節當前運行工況、物料配比以及使所述氣化系統處于高效、安全狀態。

在本公開的一些實施例中，所述氣化系統還包括多個取壓口，所述取壓口分布于所述原料入口、靠近所述降溫分離空間的爐殼和所述合成氣出口管；每個所述取壓口對應設有測壓單元；基于多個所述取壓口的壓力值之間的差值，獲得高溫粗合成氣出口壓差，以避免所述渣口段堵渣及錯誤信號的干擾。

在本公開的一些實施例中，在所述水冷壁的內壁沿所述氣化反應室的中心線的長度方向設置至少兩層測溫層，所述測溫層分布有多個所述測溫點。