[發明專利]一種高效氣化爐及其工作方法

有效

• 申請號: 202110027196.3
• 申請日: 2021-01-09
• 公開（公告）號: CN112831352B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 羅麗珍;陶繼業;許世森;王鵬杰;任永強;劉剛;李小宇;劉沅;陳智;樊強
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司;華能集團技術創新中心有限公司
• 主分類號: C10J3/48
• 分類號: C10J3/48;C10J3/50;C10J3/72
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

1.一種高效氣化爐，其特征在于，包括氣化爐本體、水蒸汽流量檢測及控制裝置(5)、氧氣流量檢測及控制裝置(6)、CO及H₂質量分數在線分析儀(7)、合成氣流量檢測裝置(8)、過熱蒸汽流量檢測及控制裝置(9)、控制系統(10)和過熱蒸汽發生器(11)；

氣化爐本體內部包括基礎反應室和流場反應室，基礎反應室設在流場反應室下方，基礎反應室與流場反應室之間設有縮口；基礎反應室內設有若干基礎反應室噴嘴(3)，基礎反應室噴嘴(3)連接有干煤粉、水蒸汽及氧氣系統；流場反應室內設有若干流場反應室噴嘴(1)，流場反應室噴嘴(1)連接有干煤粉系統和氧氣系統，若干流場反應室噴嘴(1)以相同角度斜向下偏轉；縮口上設有若干提效噴嘴(2)，提效噴嘴(2)連接有水蒸汽系統，若干提效噴嘴(2)以相同角度在水平方向偏轉；過熱蒸汽發生器(11)設在氣化爐本體內，過熱蒸汽發生器(11)的入口連接有高壓蒸汽系統，過熱蒸汽發生器(11)的出口與流場反應室噴嘴(1)連接；氣化爐本體上方設有激冷氣噴嘴；

CO及H₂質量分數在線分析儀(7)和合成氣流量檢測裝置(8)設在氣化爐本體的廢鍋出口；水蒸汽流量檢測及控制裝置(5)設在水蒸汽系統與提效噴嘴(2)之間的連接管道上；氧氣流量檢測及控制裝置(6)設在氧氣系統與流場反應室噴嘴(1)之間的連接管道上；過熱蒸汽流量檢測及控制裝置(9)設在過熱蒸汽發生器(11)與流場反應室噴嘴(1)之間的連接管道上；

水蒸汽流量檢測及控制裝置(5)、氧氣流量檢測及控制裝置(6)、CO及H₂質量分數在線分析儀(7)、合成氣流量檢測裝置(8)和過熱蒸汽流量檢測及控制裝置(9)分別與控制系統(10)連接。

2.根據權利要求1所述的高效氣化爐，其特征在于，過熱蒸汽發生器(11)為布置在同一平面內的蛇形彎管，過熱蒸汽發生器(11)水平設置在氣化爐內的流場反應室噴嘴(1)與激冷氣噴嘴之間。

3.根據權利要求1所述的高效氣化爐，其特征在于，流場反應室噴嘴(1)在水平方向上的偏轉角度為1°～1.5°，在豎直方向的偏轉角度α符合：r×secα≤流場反應室噴嘴(1)的最遠射程，r為氣化爐半徑。

4.根據權利要求1所述的高效氣化爐，其特征在于，提效噴嘴(2)的偏轉角度為1.5°～5°。

5.根據權利要求1所述的高效氣化爐，其特征在于，若干流場反應室噴嘴(1)、若干提效噴嘴(2)和若干基礎反應室噴嘴(3)均在水平方向上均布。

6.根據權利要求1所述的高效氣化爐，其特征在于，流場反應室噴嘴(1)與提效噴嘴(2)在水平方向上的偏轉方向相反。

7.根據權利要求1～6任意一項所述的高效氣化爐的工作方法，其特征在于，包括：

基礎反應室噴嘴(3)將干煤粉、水蒸汽及氧氣噴入基礎反應室進行燃燒反應，流場反應室噴嘴(1)將過熱水蒸汽和干煤粉噴入流場反應室進行化學激冷反應，當增加流場反應室噴嘴(1)噴出的過熱水蒸汽，冷煤氣效率不再提高時，流場反應室噴嘴(1)噴氧氣進行調節；流場反應室噴嘴(1)斜向下偏轉，形成向下的強混動流場，提效噴嘴(2)噴水蒸汽，促進與基礎反應室來的合成氣進行混合；

通過CO及H₂質量分數在線分析儀(7)和合成氣流量檢測裝置(8)實現冷煤氣效率的實時監控并將數據反饋給控制系統(10)，控制系統(10)通過水蒸汽流量檢測及控制裝置(5)、氧氣流量檢測及控制裝置(6)和過熱蒸汽流量檢測及控制裝置(9)，對各處的水蒸汽、氧氣和過熱蒸汽的進料量進行控制，通過對冷煤氣效率的控制，提高氣化爐的效率。