[發(fā)明專利]一種高效氣化爐及其工作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110027196.3
• 申請(qǐng)日: 2021-01-09
• 公開（公告）號(hào): CN112831352B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅麗珍;陶繼業(yè);許世森;王鵬杰;任永強(qiáng);劉剛;李小宇;劉沅;陳智;樊強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司;華能集團(tuán)技術(shù)創(chuàng)新中心有限公司
• 主分類號(hào): C10J3/48
• 分類號(hào): C10J3/48;C10J3/50;C10J3/72
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

本發(fā)明公開的一種高效氣化爐及其工作方法，屬于氣化爐技術(shù)領(lǐng)域。包括氣化爐本體、水蒸汽流量檢測(cè)及控制裝置、氧氣流量檢測(cè)及控制裝置、CO及H₂質(zhì)量分?jǐn)?shù)在線分析儀、合成氣流量檢測(cè)裝置、過熱蒸汽流量檢測(cè)及控制裝置、控制系統(tǒng)和過熱蒸汽發(fā)生器。氣化爐本體內(nèi)部包括基礎(chǔ)反應(yīng)室和流場(chǎng)反應(yīng)室，基礎(chǔ)反應(yīng)室與流場(chǎng)反應(yīng)室之間設(shè)有縮口；基礎(chǔ)反應(yīng)室內(nèi)設(shè)有基礎(chǔ)反應(yīng)室噴嘴，流場(chǎng)反應(yīng)室內(nèi)設(shè)有流場(chǎng)反應(yīng)室噴嘴，縮口上設(shè)有提效噴嘴；過熱蒸汽發(fā)生器設(shè)在氣化爐本體內(nèi)；氣化爐本體上方設(shè)有激冷氣噴嘴；控制系統(tǒng)在各處設(shè)置的檢測(cè)及控制裝置，能夠使控制系統(tǒng)精準(zhǔn)地控制氣化爐各處的進(jìn)料量，并根據(jù)反饋及時(shí)調(diào)整，保證了氣化爐的高效穩(wěn)定運(yùn)行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于氣化爐技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高效氣化爐及其工作方法。

背景技術(shù)

煤氣化技術(shù)是煤炭清潔高效利用的核心技術(shù)，是發(fā)展先進(jìn)的清潔煤發(fā)電、煤化工、煤基多聯(lián)產(chǎn)等能源系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)各系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性具有重要影響。在現(xiàn)代煤化工項(xiàng)目快速發(fā)展驅(qū)動(dòng)下，煤氣化技術(shù)正在向大型化、清潔高效、寬煤種適應(yīng)性方向發(fā)展。煤氣化技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)百花齊放的局面，但是現(xiàn)階段高效清潔煤氣化技術(shù)的發(fā)展過程中，仍然存在諸多問題亟待解決。

目前，大部分的氣化爐都為一室一段，如航天爐，GSP，殼牌爐等，反應(yīng)出口溫度高，需要大量循環(huán)冷煤氣對(duì)高溫煤氣進(jìn)行激冷，設(shè)備龐大而昂貴，氣化能耗高，效率低。

華能兩室兩段式干煤粉加壓氣化技術(shù)，一段氣化產(chǎn)生的高溫煤氣與二段噴入的煤粉和水蒸汽進(jìn)一步發(fā)生氣化反應(yīng)，將高溫煤氣顯熱更多地轉(zhuǎn)化為煤氣的有效成分，利用二段氣化吸熱反應(yīng)，使煤氣溫度快速降低(也稱“化學(xué)激冷”)，大幅度降低了設(shè)備造價(jià)。但氣化爐二段反應(yīng)溫度較低，煤粉在二段產(chǎn)生殘?zhí)枯^高的飛灰，導(dǎo)致氣化爐整體冷煤氣效率降低，提高氣化爐氣化效率成為了世界難題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種高效氣化爐及其工作方法，能夠提高氣化爐的效率，保證氣化爐的高效穩(wěn)定運(yùn)行。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明公開了一種高效氣化爐，包括氣化爐本體、水蒸汽流量檢測(cè)及控制裝置、氧氣流量檢測(cè)及控制裝置、CO及H₂質(zhì)量分?jǐn)?shù)在線分析儀、合成氣流量檢測(cè)裝置、過熱蒸汽流量檢測(cè)及控制裝置、控制系統(tǒng)和過熱蒸汽發(fā)生器；

氣化爐本體內(nèi)部包括基礎(chǔ)反應(yīng)室和流場(chǎng)反應(yīng)室，基礎(chǔ)反應(yīng)室設(shè)在流場(chǎng)反應(yīng)室下方，基礎(chǔ)反應(yīng)室與流場(chǎng)反應(yīng)室之間設(shè)有縮口；基礎(chǔ)反應(yīng)室內(nèi)設(shè)有若干基礎(chǔ)反應(yīng)室噴嘴，基礎(chǔ)反應(yīng)室噴嘴連接有干煤粉、水蒸汽及氧氣系統(tǒng)；流場(chǎng)反應(yīng)室內(nèi)設(shè)有若干流場(chǎng)反應(yīng)室噴嘴，流場(chǎng)反應(yīng)室噴嘴連接有干煤粉系統(tǒng)和氧氣系統(tǒng)，若干流場(chǎng)反應(yīng)室噴嘴以相同角度斜向下偏轉(zhuǎn)；縮口上設(shè)有若干提效噴嘴，提效噴嘴連接有水蒸汽系統(tǒng)，若干提效噴嘴以相同角度在水平方向偏轉(zhuǎn)；過熱蒸汽發(fā)生器設(shè)在氣化爐本體內(nèi)，過熱蒸汽發(fā)生器的入口連接有高壓蒸汽系統(tǒng)，過熱蒸汽發(fā)生器的出口與流場(chǎng)反應(yīng)室噴嘴連接；氣化爐本體上方設(shè)有激冷氣噴嘴；

CO及H₂質(zhì)量分?jǐn)?shù)在線分析儀和合成氣流量檢測(cè)裝置設(shè)在氣化爐本體的廢鍋出口；水蒸汽流量檢測(cè)及控制裝置設(shè)在水蒸汽系統(tǒng)與提效噴嘴之間的連接管道上；氧氣流量檢測(cè)及控制裝置設(shè)在氧氣系統(tǒng)與流場(chǎng)反應(yīng)室噴嘴之間的連接管道上；過熱蒸汽流量檢測(cè)及控制裝置設(shè)在過熱蒸汽發(fā)生器與流場(chǎng)反應(yīng)室噴嘴之間的連接管道上；

水蒸汽流量檢測(cè)及控制裝置、氧氣流量檢測(cè)及控制裝置、CO及H₂質(zhì)量分?jǐn)?shù)在線分析儀、合成氣流量檢測(cè)裝置和過熱蒸汽流量檢測(cè)及控制裝置分別與控制系統(tǒng)連接。

優(yōu)選地，過熱蒸汽發(fā)生器為布置在同一平面內(nèi)的蛇形彎管，過熱蒸汽發(fā)生器水平設(shè)置在氣化爐內(nèi)的流場(chǎng)反應(yīng)室噴嘴與激冷氣噴嘴之間。

優(yōu)選地，流場(chǎng)反應(yīng)室噴嘴在水平方向上的偏轉(zhuǎn)角度為1°～1.5°，在豎直方向的偏轉(zhuǎn)角度α符合：r×secα≤流場(chǎng)反應(yīng)室噴嘴的最遠(yuǎn)射程。