粉煤組合式循環流化床分級熱解氣化爐制造技術

本發明專利技術提供粉煤組合式循環流化床分級熱解氣化爐，由組合式流化床、氣體分布器、排灰管、進氣管、進料口、一級氣固分離器、粗灰循環返料管、返料器、二級氣固分離器、細灰循環返料管、旋流式氣流床、合成氣出口組成；組合式流化床底部設有氣體分布器和排灰管，距底部1000-2000mm的位置設有旋流式氣流床，距旋流式氣流床500-3000mm的位置設有進料口，頂部設有一級氣固分離器和二級氣固分離器；一級氣固分離器的粗顆粒灰循環返料管通過返料器與組合式循環流化床底部相連，二級氣固分離器的細顆粒灰循環返料管通過返料器與旋流式氣流床相連。

【技術實現步驟摘要】
粉煤組合式循環流化床分級熱解氣化爐1.
本專利技術提供粉煤組合式循環流化床分級熱解氣化爐，屬于煤化工設備領域。2.
技術介紹
煤氣化是潔凈煤化工技術的龍頭，是發展煤直接液化、間接液化、合成醇醚燃料等化學品和高效發電等技術的先導技術。煤氣化技術按氣化方式主要分為固定床塊煤氣化技術、流化床粉煤氣化技術和氣流床氣化技術，另外還有正在開發的溶渣床、溶鹽床和溶鐵床煤氣化法、加氫氣化法、利用核能的煤氣化法、地下氣化法等等。固定床(移動床)煤氣化技術，其特點是塊煤空氣水蒸氣造氣；其優點是技術成熟、設備投資少和氣化成本較小，尤其是間歇式固定床煤氣化不需要純氧，用水蒸氣和空氣造氣就可得到不含氮氣的合成氣； 其缺點是煤灰中殘碳含量高(10% 30% )，煤種限制嚴，氣化優質塊煤，造成許多企業原料費用高，生產成本居高不下。流化床粉煤氣化技術，其特點是粉煤氧氣水蒸氣連續造氣； 其優點直接用價格低廉的各種粉煤作原料、煤氣生產能力適中、氣化效率高、環境污染少、 設備投資較高、煤氣生產成本低；其缺點飛灰量大且殘碳含量高(20% 30%)、煤灰中殘碳含量較高(5 15% )即上吐下瀉難題。氣流床煤氣化技術，其特點是細粉煤氧氣水蒸氣連續造氣，液態排渣；其優點是煤氣生產能力高、氣化效率高、環境污染少、設備投資高、 煤灰中殘碳含量較高(2 7% )、煤氣生產成本低；其缺點是煤粉細度要求高，粉碎能耗高； 反應溫度高(1400°C左右)時間短(幾秒)但進料煤粉不能預熱，氧氣耗量大，能量利用不合理，尤其水煤漿進料氧氣耗量高，碳有效利用率較低。另外由于用戶不同，煤氣化又分為高含甲烷的燃氣型氣化和盡量不含甲烷的合成型氣化。目前燃氣型氣化存在副產焦油而產生難以處理的酚水的缺陷，是影響燃氣型煤氣化技術應用的瓶頸。煤的反應性因轉化階段不同而變化，其前80% 90%較易氣化，后10% 20%難于氣化，目前的煤氣化技術常將煤看作單一物質，并力圖通過單一過程將其全部轉化，因而最后的10% 20%難氣化殘炭決定了氣化整體反應條件苛刻(高溫、高壓、長停留時間)， 急需依據煤氣化各階段的反應特性開發低能耗分級氣化技術和設備，既能適應流化床的進料要求，又能達到氣流床的氣化效果。ZL200920270612提供一種粉煤循環流化床分級氣化爐,通過循環熱灰通過粒度分級,大中顆粒循環中溫氣化和細灰氣流床高溫氣化的耦合解決流化床氣化上吐下瀉的難題，但先是煤氣化，再是半焦分級氣化，合成氣中不含甲烷，難以作為高含甲烷的燃氣型氣化的設備。3.
技術實現思路
本專利技術的目的就是為了克服現有煤氣化設備技術存在的不足而提供一種粉煤組合式循環流化床分級熱解氣化爐，既能適應流化床的進料要求，又能達到氣流床的氣化效果，同時燃氣中富含甲烷、不含焦油、不產生酚水。本專利技術的技術方案粉煤組合式循環流化床分級熱解氣化爐，由組合式流化床、氣體分布器、進氣管、 排灰管、粉煤進料口、一級氣固分離器、粗灰循環返料管、返料器、二級氣固分離器、細灰循環返料管、旋流式氣流床、合成氣出口組成，其特征是組合式流化床底部設有氣體分布器、 進氣管和排灰管，氣體分布器下面設有進氣管；距底部1000-2000mm位置設有Y型連通的旋流式氣流床，在旋流式氣流床上部500-3000mm的位置設有粉煤進料口，頂部設有一級氣固分離器和二級氣固分離器；一級氣固分離器的粗灰循環返料管通過返料器與組合式循環流化床底部相連，二級氣固分離器的細灰循環返料管通過返料器與旋流式氣流床相連，既能適應流化床的進料要求，又能達到氣流床的氣化效果，解決了流化床氣化的上吐下瀉難題。組合式流化床是由下部的湍流流化床和上部的攜帶反應器組合而成，湍流流化床當量直徑較大，攜帶反應器當量直徑較小，其當量直徑比值為2 4 I;攜帶反應器既可以是當量直徑均一的直管反應器，也可以是由直徑為不同當量直徑倍數的大小直管通過大小頭管件連接而成，大小直管的直徑比值為1.2 2 I。本專利技術將實施例來詳細敘述本專利技術的特點。4.附圖說明附I為本專利技術粉煤組合式循環流化床分級熱解氣化爐的結構示意圖。附圖的圖面設明如下I、組合式流化床2、氣體分布器3、進氣管4.排灰管5、粉煤進料口 6、一級氣固分離器7、粗灰循環返料管 8、返料器 9、二級氣固分離器 10、細灰循環返料管11、旋流式氣流床12、合成氣出口 13、湍流流化床14、攜帶反應器下面結合附圖和實施例來詳述本專利技術的工藝特點。5.具體實施方式粉煤組合式循環流化床分級熱解氣化爐由組合式流化床(I)、氣體分布器(2)、進氣管(3)、排灰管(4)、粉煤進料口(5)、一級氣固分離器￠)、粗灰循環返料管(7)、返料器(8)、二級氣固分離器(9)、細灰循環返料管(10)、旋流式氣流床(11)、合成氣出口(12)組成，其特征在于組合式流化床(I)底部設有氣體分布器(2)、進氣管(3)和排灰管(4)，氣體分布器(2)下面設有進氣管(3)，排灰管(4)布置在氣體分布器(2)的中心或三角形分布； 距底部1000-2000mm的位置設有Y型連通的旋流式氣流床(11)，在旋流式氣流床(11)上部500-3000mm的位置設有粉煤進料口(5)，頂部設有一級氣固分離器(6)和二級氣固分離器(9);一級氣固分離器￠)的粗灰循環返料管(7)通過返料器(8)與組合式循環流化床(I)底部相連，二級氣固分離器(9)的細灰循環返料管(10)通過返料器(8)與旋流式氣流床(11)相連；二級氣固分離器(9)連接合成氣出口(12)。組合式流化床(I)是由下部的湍流流化床(13)和上部的攜帶反應器(14)組合而成，湍流流化床(13)當量直徑較大，攜帶反應器(14)當量直徑較小，其當量直徑比值為 2 4 I ;攜帶反應器(14)既可以是當量直徑均一的直管反應器，也可以是由直徑為不同當量直徑倍數的大小直管通過大小頭管件連接而成，大小直管的直徑比值為1.2 2 I。具體運行時，將從粉煤進料口(5)加入的O 6_粉煤和少量石灰石送入組合式流化床(I)的攜帶反應器(14)中與氣化煤氣和循環灰混合向上提升進行臨氫熱解，第一級氣固分離器(6)分離的高溫粗半焦經過粗灰循環返料管(7)通過返料器(8)返回組合式流化床(I)底部的湍流流化床(13)，與通過進氣管(3)加入的氧化劑和水蒸氣在氣體分布器(2)上在800 1100°C下反應，生成氣化煤氣，與循環灰一起向上流動形成物料循環；第二級氣固分離器(9)分離的高溫細半焦經過細灰循環返料管(10)通過返料器(8)送到與組合式流化床(I)中下部Y型連通的旋流式氣流床(11)，在水蒸氣和氧氣的攜帶下切線進入旋流式氣流床(11)在1200 1600°C下反應，生成的高溫氣和液態灰渣同向旋流斜向下流出旋流式氣流床(11)，高溫氣向上升進入組合式流化床(I)，為臨氫熱解提供熱量；液態灰渣向下流到組合式循環流化床(I)的底部循環灰料層，換熱凝固為固體灰渣，隨組合式流化床(I)的固體物料參與循環或排灰排出；第二級氣固分離器(9)分離的氣體作為產品氣外送，既解決了流化床氣化的上吐下瀉難題，又得到高含甲烷的燃氣且不含焦油。本專利技術所提供的粉煤組合式循環流化床分級熱解氣化爐，依據煤的反應特性實現了粉煤不同條件下分階段熱解氣化，氧耗低、氣化效率高、煤灰中殘碳含量低；合成氣本文檔來自技高網...

【技術保護點】
粉煤組合式循環流化床分級熱解氣化爐，由組合式流化床、氣體分布器、進氣管、排灰管、粉煤進料口、一級氣固分離器、粗灰循環返料管、返料器、二級氣固分離器、細灰循環返料管、旋流式氣流床、合成氣出口組成，其特征在于組合式流化床底部設有氣體分布器、進氣管和排灰管，氣體分布器下面設有進氣管；距底部1000?2000mm的位置設有Y型連通的旋流式氣流床，在旋流式氣流床上部500?3000mm的位置設有粉煤進料口，頂部設有一級氣固分離器和二級氣固分離器；一級氣固分離器的粗灰循環返料管通過返料器與組合式循環流化床底部相連，二級氣固分離器的細灰循環返料管通過返料器與旋流式氣流床相連。

【技術特征摘要】
1.粉煤組合式循環流化床分級熱解氣化爐，由組合式流化床、氣體分布器、進氣管、排灰管、粉煤進料口、一級氣固分離器、粗灰循環返料管、返料器、二級氣固分離器、細灰循環返料管、旋流式氣流床、合成氣出口組成，其特征在于組合式流化床底部設有氣體分布器、進氣管和排灰管，氣體分布器下面設有進氣管；距底部1000-2000mm的位置設有Y型連通的旋流式氣流床，在旋流式氣流床上部500-3000mm的位置設有粉煤進料口，頂部設有一級氣固分離器和二級氣固分離器；一級氣固分離器的粗灰循環返料管通過返料器與組...

【專利技術屬性】
技術研發人員：田原宇，喬英云，
申請(專利權)人：田原宇，
類型：發明
國別省市：