[其他]褐煤氣化器

無效

• 申請號: 86103455
• 申請日: 1986-05-21
• 公開（公告）號: CN86103455A
• 公開（公告）日: 1986-11-26
• 發明（設計）人: 赫曼紐斯·馬里·亨里庫斯·萬·維奇姆;查利斯·維克托·斯特林格
• 申請（專利權）人: 國際殼牌研究有限公司
• 主分類號: C10J3/48
• 分類號: C10J3/48
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 吳大建,全菁

本發明涉及用煤生產合成氣的氣化器。特別是為高濕含量和高灰份的煤如褐煤、德克薩斯褐煤而設計的氣化器有關。由煤生成合成氣的氣化器已為大家所熟知，并已采用多年。然而對于高濕含量和高灰份的煤，仍然存在一些問題。高濕含量和高灰份導致大量生成爐渣并使操作溫度降低。因而就存在著爐渣堵塞氣化器出渣口的可能性。當然出渣口的堵塞就會迫使氣化器停車，以便清理出渣口。雖然有人曾經作過許多嘗試，力圖設計能解決上述問題的氣化設備，但結果并不總是令人滿意。

例如有一種系統采用運動構件，周期性地向上通過除渣口后又退回以保持其暢通。雖然這一方案可以解決上述問題但因采用較多的機械構件，從而增加了出故障的可能性。

因而本發明之目的在于提供一種能對煤/氧混合物在氣化器內的燃燒進行控制從而比較容易地消除結渣和堵塞出渣口的方法和氣化器。

為此本發明提供了一種在氣化器中將高濕含量高灰份的煤進行氣化的方法，其特征在于采用下列措施：

煤與氧氣的進料是通過氣化器上處于兩個不同高度上的一系列燒嘴實現的;

控制下一層燒嘴的氧/碳比值以實現高氧/碳比;而且

控制上一層燒嘴的氧/碳比值以實現低氧/碳比，從而使上下兩層燒嘴的綜合氧/碳比值能保證高的總轉化率和低的出口溫度。

本發明還提供為高濕含量和高灰份的煤進行氣化的氣化器，其特點為：

出氣口在頂部，而出渣口在底部的立式氣化器;

該氣化器上有許多燒嘴開孔，且布置在兩個不同的高度上;

有許多燒嘴安裝于上述嘴開孔處，每個開孔安裝一個燒嘴，至少下一層燒嘴是向下而且是向著出渣口的方向燃燒的;

本發明的氣化器由沿圓周方向開設許多燒嘴開孔的圓筒形氣化容器構成。具體地說，燒嘴分成兩組，一組安排在比另一組為低的水平位置上。位于較低水平位置上的一組燒嘴方向是向下的，使得煤/氧氣混合物向著出渣口的方向燃燒。而且這一層燒嘴是在較高的氧/碳比值下燃燒的，因而氣化器的下部保持在較高的溫度上，比渣的凝固溫度高得多。上層燒嘴燃燒方向是水平的或者是向上的，而且具有較低的氧/碳比從而使得氣化器中總的氧/碳比維持在最佳值，以提高煤中所含碳轉化為合成氣的效率并且能保持在足以防止合成氣在冷卻過程中結垢的較低溫度。雖然燒嘴開孔數可任意選擇，不過在上下兩層中采用同樣多的燒嘴開孔是有利的。燒嘴可以布置在氣化器的任何高度上，不過在一個較好的實施方案中，它們是位于由氣化器底部算起大約一個直徑的位置上。這一位置可以使得由氣化器排出口排放的粉炭或未轉化的碳量達到最少，而且由于燒嘴和出渣口之間的距離較小，可以保持較高的溫度以保證爐渣處于可流動狀態。

除了以上的特點以外，本發明還采用一種直徑可以適應煤中含灰量不同而予以擴大或縮小的出渣口。出渣口直徑的增減是由增加或去掉盤繞在出渣口的冷卻水盤管實現的。

現參見所附按本發明制造的氣化器的縱向剖面圖對本發明詳細說明。

圖上表示一直立圓筒式氣化器10，氣化器10的內薄壁11上有一層耐火內襯里12。其耐壓外殼13將內薄壁和下面要描述的燒嘴開孔包住。氣化器殼體是按照所選定的氣化操作條件，特別是溫度和壓力而設計的。氣化器殼體的各種設計結構已有許多，在此不予描述。氣化器的出口20在其頂部并與淬冷段（圖上未表示）相連接，淬冷段對所產生的合成氣進行冷卻。出渣口21位于氣化器的底部并與合適的爐渣冷卻與排除系統（圖上未表示）相連接。這個氣化器有四個燒嘴開孔，圖上只畫出三個。更具體地說，燒嘴開孔22與23正好沿著直徑對置且位于較低的水平面上，而燒嘴開孔24及與之對置的另一個燒嘴開孔（圖上未表示）位于較高的水平面上。所有的燒嘴開孔上都設有一系列冷卻水管25，其中通以冷卻水，借以冷卻燒嘴開孔處的器壁。

出渣口21由許多同心環管26組成。所有的環管26都與冷卻水總管（圖上未畫出）接通并由總管供水。這些環管可以單個地由總管上拆下以便加大出渣口的直徑。圖上所示出渣口具有較小的直徑，拆掉下面幾圈環管即可擴大其直徑。箭頭A表示向集渣器排渣。

燒嘴開孔中安裝合適的燒嘴30、31及34。燒嘴30及31沿著軸線32及33的方向向下。燒嘴30及31向下燃燒的俯角可以在較大范圍內變化，在較好的本發明實例中可達到與水平面成0到15度角。燒嘴34及其相對的燒嘴（圖上未畫出）位于較高的水平面上而且一般是沿著水平方向燃燒的，不過有時也可以與水平線成一角度，向下或向上。不論怎樣，上層燒嘴與水平線的角度不大，例如正負5度。有多種燒嘴可供采用，例如美國專利說明書4350103中所描述的各種燒嘴。所用各種燒嘴都按向氣化器供入粉煤/氧氣混合料進行設計。