[發明專利]一種熔融還原爐煤氣CO2

在審

• 申請號: 202110359070.6
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN113088608A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 張勇;張建良;徐濤;楊天鈞;周海川;劉征建;卜二軍;李克江;任俊;昝智;程鵬
• 申請（專利權）人: 內蒙古賽思普科技有限公司;北京科技大學
• 主分類號: C21B13/00
• 分類號: C21B13/00;C10K1/00;C10K3/02
• 代理公司: 北京華專卓海知識產權代理事務所(普通合伙) 11664
• 代理人: 王一

1.一種熔融還原爐煤氣CO₂碳中和的方法，其特征在于，在熔融還原爐的煤氣室設置煤氣室噴槍和/或汽化冷卻煙道進口的煙道設置煙道噴槍，進行噴吹還原劑。

2.如權利要求1所述的熔融還原爐煤氣CO₂碳中和的方法，其特征在于，煤氣室噴槍與煤氣室外壁夾角呈60°～120°，煤氣室噴槍噴吹的還原劑是氣體和/或固體。

3.如權利要求2所述的熔融還原爐煤氣CO₂碳中和的方法，其特征在于，汽化冷卻煙道進口處設有煙道噴槍，有2～8把煙道噴槍均勻分布在煙道進口同一圓界面上，煙道噴槍與汽化冷卻煙道外壁夾角呈10°～80°，噴吹的還原劑是氣體和/或固體。

4.如權利要求3所述的熔融還原爐煤氣CO₂碳中和的方法，其特征在于，氣體還原劑為焦爐煤氣、天然氣、甲烷、和或氫氣；固體還原劑為無煙煤粉、煙煤粉或者混合煤粉。

5.如權利要求4所述的熔融還原爐煤氣CO₂碳中和的方法，其特征在于，所述汽化冷卻煙道水平段距離煙道進口位置依次設置濁煤氣分析儀、煙道噴槍、熱電偶，能夠實現濁煤氣的在線檢測和溫度監測。

6.如權利要求5所述的熔融還原爐煤氣CO₂碳中和的方法，其特征在于，在煙道進口處設置兩個B型熱電偶。

7.如權利要求6所述的熔融還原爐煤氣CO₂碳中和的方法，其特征在于，所述汽化冷卻煙道共分為水平段、1段、2段、3段、4段五個部分，在汽化冷卻煙道上設置有3個壓力測點和2個爐頂放散閥，壓力測點分別在煙道1段、2段和4段，通過這3個壓力測點的數據，進行判斷和計算熔融還原爐內壓力；2個爐頂放散閥位于煙道最頂端，熔融還原爐內壓力達到105kPa時，1#放散閥自動打開，當熔融還原爐內壓力達到115kPa時，2#放散閥自動打開，通過以上程序和放散閥設定，保證整個系統的壓力安全。

8.如權利要求7所述的熔融還原爐煤氣CO₂碳中和的方法，其特征在于，分別通過在熔融還原爐煤氣室的噴槍和汽化冷卻煙道進口的煙道噴槍進行噴吹還原劑，在熔融還原爐煤氣室上設置一把煤氣室噴槍，位于汽化冷卻煙道進口的另一側，噴槍角度與汽化冷卻煙道水平段平行，煤氣室噴槍噴吹煙煤；具體包括以下步驟：

(1)利用汽化冷卻煙道水平段進口位置濁煤氣分析儀對熔融還原爐煤氣的氣體成分進行檢測；

(2)利用汽化冷卻煙道水平段進口處的熱電偶對煙氣進行連續測溫；

(3)汽化冷卻煙道進口處設有4把煙道噴槍，在煙道同一圓截面上均勻分布，與煙道外壁夾角呈10°，煙道噴槍為雙層結構并設有水冷循環冷卻，利用焦爐煤氣富氫氣體還原劑作為載氣，將煙煤和無煙煤的混合煤噴入汽化冷卻煙道，煙煤與無煙煤的比例為1:1；

(4)經過煤氣室噴槍和煙道噴槍噴吹煤粉和焦爐煤氣后，在汽化冷卻煙道進行碳中和反應，二氧化碳變為一氧化碳，碳中和反應為吸熱反應，在汽化冷卻煙道出口進行測溫，溫度為550℃。在旋風除塵器出口進行測溫，溫度為250℃。旋風除塵器后面取消余熱鍋爐；

(5)熔融還原爐凈煤氣進行燃燒發電，產生的廢氣經過煙氣脫硫后，設置氨水吸收及分離熔融還原爐煤氣CO₂，進行碳捕集與分離。

9.如權利要求8所述的熔融還原爐煤氣CO₂碳中和的方法，其特征在于，噴入的焦爐煤氣成分為H₂：60％，CH₄：25％，CO：8％，CO₂：2％，N₂：5％；

煙煤的成分如下：灰分Ad(％)≤10.0，揮發分Vdaf(％)為30，硫分St,d(％)≤0.7，水分Mt(％)≤12，粒度(mm)≤20，固定碳(％)≥55，哈氏可磨系數≥40，低熱值(kcal/kg)＞5000。

10.一種熔融還原爐煤氣CO₂碳中和裝置，其特征在于，在熔融還原爐的煤氣室設置煤氣室噴槍和/或汽化冷卻煙道進口的煙道設置煙道噴槍，進行噴吹還原劑。