[發明專利]一種分級氣化純氧循環流化床煤氣發生爐及工作方法

在審

• 申請號: 202110399062.4
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113088336A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 潘峰;朱晨軍;汪鎏;丁明雷;朱磊;馬廣苗
• 申請（專利權）人: 安徽科達潔能股份有限公司
• 主分類號: C10J3/56
• 分類號: C10J3/56;C10J3/54;C10J3/72;C10J3/84
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 王亞軍

本發明公開了一種分級氣化純氧循環流化床煤氣發生爐及工作方法，屬于煤氣化技術領域。針對現有純氧氣化的煤氣爐運行不穩定，煤炭轉化率低的問題，本發明提供一種分級氣化純氧循環流化床煤氣發生爐，包括爐體，爐體與給煤管連接，爐體的底部設有出渣機構，爐體從上至下依次包括顆粒分離區、顆粒內循環區和主氣化核心區，顆粒分離區與循環返料機構連通，主氣化核心區設置有若干個噴嘴，每個噴嘴的中心線延長均與中心圓相切，且出渣機構中設有蒸汽射入部件。本發明增強了爐體中主氣化核心區內的湍流強度，使爐內傳熱傳質更加迅速，保證了爐溫均勻性；通過蒸汽對固體渣進行篩選，提高煤炭的綜合轉化率。該方法操作簡便，實現爐體的安全高效穩定利用。

技術領域

本發明屬于煤氣化技術領域，更具體地說，涉及一種分級氣化純氧循環流化床煤氣發生爐及工作方法。

背景技術

長期以來，我國的能源特點是富煤、貧油、少氣，煤氣是一種通過煤氣發生爐將煤轉化而成的可燃性氣體，相比于煤的燃燒，煤氣的燃燒更為清潔、高效，因此煤氣作為一種清潔能源正受到越來越廣泛的關注。而煤炭的清潔高效利用也成為目前重要的課題。循環流化床氣化技術具有原料適用范圍廣、利用效率高、裝置投資低、清潔環保等特點，在我國燃料氣和中小型煤化工領域倍受青睞。對于純氧循環流化床煤氣發生爐來說，由于循環流化床氣化爐采用固態排渣的方式，氣化溫度一般要求低于煤灰熔點軟化溫度150-200℃。但由于是采用純氧氣化，煤氣發生爐內反應速率大大提升，必須要重新組織爐內流場及溫度場才能保證煤氣爐內不結焦，煤氣爐穩定運行。

針對上述問題也進行了相應的改進，如中國專利申請號CN201710212130.5，公開日為2017年9月29日，該專利公開了一種煤氣發生爐，煤氣發生爐包括：殼體和設在所述殼體內的反應室，所述反應室為膜式水冷壁圍成的兩端開口的中空筒體，所述殼體的頂端穿設有與所述中空筒體連通的第一燒嘴套管和多個第二燒嘴套管，且所述多個第二燒嘴套管以所述第一燒嘴套管為中心環向圍設在所述殼體的頂端。該專利的不足之處在于：發生爐內碳轉化效率低且結構復雜，安裝繁瑣。

又如中國專利申請號CN200810126560.6，公開日為2008年11月19日，該專利公開了一種煤氣發生爐，在爐體壁內從下至上依次包括爐膛、反應區和導氣區，其中，反應區內布設有填充結構，該填充結構中設有多個容納煤氣生成反應進行的通道，該爐膛和該導氣區通過通道導通。該專利的不足之處在于：雖然通過縮小反應空間達到提高反應效率的目的，但是整體發生爐循環性差，物質反應不充分。

發明內容

1、要解決的問題

針對現有純氧氣化的煤氣爐運行不穩定，煤炭轉化率低的問題，本發明提供一種分級氣化純氧循環流化床煤氣發生爐及工作方法。本發明的分級氣化純氧循環流化床煤氣發生爐增強了爐體中主氣化核心區內的湍流強度，使爐內傳熱傳質更加迅速，保證了爐溫均勻性；通過蒸汽對固體渣進行篩選，提高煤炭的綜合轉化率。同時本發明的工作方法操作簡便，有效保證爐體的安全穩定運行。

2、技術方案

為解決上述問題，本發明采用如下的技術方案。

一種分級氣化純氧循環流化床煤氣發生爐，包括爐體，爐體與給煤管連接，爐體的底部設有出渣機構，爐體從上至下依次包括顆粒分離區、顆粒內循環區和主氣化核心區，顆粒分離區與循環返料機構連通，主氣化核心區設置有若干個噴嘴，每個噴嘴的中心線延長線均與中心圓相切，所述中心圓即為以主氣化核心區中心為圓心，直徑為噴嘴安裝直徑的1/10～1/6所形成的虛擬圓；且出渣機構中設有蒸汽射入部件，蒸汽通過蒸汽射入部件進入到爐體內部。

更進一步的，所述噴嘴包括氣化劑通道，氣化劑通道的外側套設有蒸汽通道，兩個通道中的一端設有介質進口，另一端與主氣化核心區連通。

更進一步的，兩個通道與主氣化核心區連通的一端均設有縮口。

更進一步的，所述出渣機構包括與爐體底部連接的出渣管，出渣管上設有若干個蒸汽分選器。