CN109628153A - 可提高煤气化效率的方法及流化床气化炉 - Google Patents

可提高煤气化效率的方法及流化床气化炉 Download PDF

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Abstract

本发明涉及到一种可提高煤气化效率的方法及流化床气化炉，其中方法为在流化床气化炉反应过程中，通过气力输送入炉煤接近中心射流区，使加入的入炉煤快速升温后进入气化反应阶段。流化床气化炉包括筒体，筒体顶部开设有出气口，底部开设有排渣口，排渣口内设置有中心射流管，筒体中下部为煤粉堆气化反应区，中心射流管位于煤粉堆气化反应区底部中心，筒体上设置有若干进气管，筒体下部还设置有若干进煤管，进煤管插入筒体内部且朝向煤粉堆气化反应区中心位置。本发明通过将煤粉直接送入煤粉堆气化反应区中心位置，使入炉煤直接进入中心射流区燃烧进而参与气化反应，从而大大提高了整个流化床气化炉的气化效率。

Description

可提高煤气化效率的方法及流化床气化炉
技术领域：
本发明属于煤气化技术领域，具体涉及一种可提高煤气化效率的方法及流化床气化炉。
背景技术：
流化床气化炉在煤制气领域得到广泛应用，流化床气化炉包括筒体，筒体上下两端分别设置出气口和排渣口，中下部通过一个气体分布板将筒体隔成上下两个腔室，上腔室用于煤粉反应，下腔室用于布气，气体分布板成上下开口的锥筒形，其上布满气孔，下腔室内的气体从气孔向上喷出使煤粉悬浮，气体分布板下口连接有向下穿过排渣口的排渣管，排渣管内设置有中心射流管，中心射流管向上腔室内喷入氧气和蒸汽助煤粉燃烧，该煤粉燃烧区域即中心射流区，同时带动煤粉流动，因此，流化床气化炉的煤粉堆在反应过程中是不停的循环翻滚流动的，其内各部分煤粉会陆续通过内循环进入中心射流区燃烧和气化，再流动到中心射流区四周，将高温煤粉带到周围空间，使周围空间内的煤粉与蒸汽接触进行反应，然而，传统的加煤方式是通过煤粉堆上方的进煤管向炉内加料，入炉煤自由下落到煤堆上层，然后随着煤粉的循环流动，逐渐向四周移动再逐渐下沉最后从煤堆下部逐渐进入中心射流区进行燃烧，燃烧之后温度上升才能开始气化反应，因此，入炉煤进入气化炉后，长时间处于不反应的状态，导致整个气化炉的反应效率不高。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种可提高煤气化效率的方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：可提高煤气化效率的方法，其特征在于，在流化床气化炉反应过程中，将入炉煤直接输送至流化床气化炉内的气体分布板上，使入炉煤更靠近中心射流区，使加入的入炉煤快速燃烧升温后进入气化反应阶段。
本发明的有益效果是：通过将煤粉穿过分布板或分布板上边沿，并通过气流直接送入流化床气化炉内炉煤粉的中心射流区，使入炉煤直接进入中心射流区燃烧，入炉煤快速提升温度后进入气化反应阶段，从而大大降低了入炉煤在炉内不参与反应的时间，大大提高了整个流化床气化炉的气化效率。
本发明进一步要解决的技术问题是：提供一种可提高煤气化效率的流化床气化炉。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：流化床气化炉，包括筒体，筒体顶部开设有出气口，底部开设有排渣口，筒体内设置有锥筒形气体分布板，气体分布板将筒体内腔分隔成位于其上方的反应腔和位于其下方的布气腔，气体分布板上布满气孔，筒体上设置有连通布气腔和外界的进气管，进气管向布气腔内部充入煤气化反应所需的气体，气体分布板上口大小口小，气体分布板上口周向密封连接在筒体内壁上，下口连接有向下延伸的排渣管，排渣管穿过排渣口且与排渣口周向密封连接，排渣管内设置有中心射流管，中心射流管上端位于气体分布板下口处，反应腔下部为煤粉堆气化反应区，中心射流管位于煤粉堆气化反应区底部中心，向煤粉堆气化反应区内部喷射氧气，所示筒体下部设置有若干根插入煤粉堆气化反应区的进煤管，进煤管位于气体分布板上沿或穿过布气腔和气体分布板。
作为一种优选方案，所述进煤管朝向煤粉堆气化反应区中心位置。
作为一种优选方案，所述气体分布板上开设有与进煤管一一对应的进煤口，进煤管穿过布气腔与气体分布板上的进煤口一一对应连接，进煤管的端部不伸出气体分布板外。
作为一种优选方案，所述进煤管水平设置，进煤管上设置有向进煤管内吹气的吹气装置，吹气装置将进煤管内的入炉煤吹入筒体内。
本发明的有益效果是：通过将进煤管穿过分布板或设置在分布板上边沿，并通过气流直接送煤到筒体的中心射流区，使入炉煤更接近中心射流区燃烧，燃烧之后就能进入气化反应阶段，从而大大降低了入炉煤在炉内不参与反应的时间，大大提高了整个流化床气化炉的气化效率。
本发明进一步通过将进煤管水平设置，并在进煤管上设置吹气装置，利用吹气装置将入炉煤吹入筒体内，其一可以利用吹气装置推动入炉煤在进煤管中的移动，其二可带入氧气供入炉煤的燃烧，帮助入炉煤快速燃烧升温，其三水平设置的进煤管可尽量降低对煤粉滚动循环的阻力，降低入炉煤进入煤粉堆时的阻力。
附图说明：
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其中：
图1是本发明所述流化床气化炉的结构示意图。
图1中：1、筒体，1-1、反应腔，1-2、布气腔，2、出气口，3、排渣口，4、中心射流管，5、煤粉堆气化反应区，6、进气管，7、进煤管，8、吹气装置，9、气体分布板，10、排渣管，11、气孔，12、气管，13、进煤口。
具体实施方式：
下面结合附图，详细描述本发明的具体实施方案。
参考图1，可提高煤气化效率的方法是在流化床气化炉反应过程中，进煤管7穿过气体分布板9，通过气力输送将入炉煤直接输送至气体分布板9上或直接送入中心射流区(即图1中所示的煤粉堆气化反应区5)，使加入的入炉煤快速升温后进入气化反应阶段。
通过将进煤管7设置在气体分布板9上，由气力直接将入炉煤输送至气体分布板9上，是入炉煤更接近流化床气化炉内的中心射流区，使入炉煤直接进入中心射流区燃烧，入炉煤快速提升温度后进入气化反应阶段，从而大大降低了入炉煤在炉内不参与反应的时间，大大提高了整个流化床气化炉的气化效率。
如图1所示，可提高煤气化效率的流化床气化炉包括筒体1，筒体1顶部开设有出气口2，底部开设有排渣口3，筒体1内设置有锥筒形气体分布板9，气体分布板9将筒体1内腔分隔成位于其上方的反应腔1-1和位于其下方的布气腔1-2，气体分布板9上布满气孔11，筒体1上设置有连通布气腔1-2和外界的进气管6，进气管6向布气腔1-2内部充入煤气化反应所需的气体，气体分布板9上口大小口小，气体分布板9上口周向密封连接在筒体1内壁上，下口连接有向下延伸的排渣管10，排渣管10穿过排渣口3且与排渣口3周向密封连接，排渣管10内设置有中心射流管4，中心射流管4上端位于气体分布板9下口处，反应腔1-1下部为煤粉堆气化反应区5，中心射流管4位于煤粉堆气化反应区5底部中心，向煤粉堆气化反应区5内部喷射氧气，所述气体分布板9上开设有若干进煤口13，筒体1下部设置有与进煤口一一对应的进煤管7，进煤管7穿过布气腔1-2与气体分布板9上的进煤口一一对应连接。
所述进煤管7朝向煤粉堆气化反应区5中心位置。所述进煤管7朝向煤粉堆气化反应区5中心位置的一端不伸出气体分布板9外。
所述进煤管7水平设置，进煤管7上设置有向进煤管7内吹气的吹气装置8，吹气装置8将进煤管7内的入炉煤吹入筒体1内。
吹气装置8可以采用风机，吹气装置8可通过气管12与进煤管7连通，气管12倾斜地连接在进煤管7上，向着筒体1内部吹气。
在实际生产中，进煤管7也可以设置在气体分布板9上沿，这样无需在气体分布板9上开设进煤口13，是安装更为简便，但入炉煤距离煤粉堆气化反应区5中心的距离略远一些，气化效率相对会降低一些。
本发明工作原理是：如图1所示，流化床气化炉在反应前，进煤管7穿过气体分布板9或设置在气体分布板9上边沿，通过气力输送入炉煤接近煤粉堆气化反应区5中心位置，中心射流管4向筒体1内吹入氧气和蒸汽，使煤粉堆中心部位持续燃烧，该煤粉燃烧区域即中心射流区，中心射流管4通过氧气和蒸汽气流动力带动煤粉循环翻滚流动，使煤粉陆续进入中心射流区燃烧加热，同时通过进气管6向筒体1内注入蒸汽，高温煤粉与蒸汽进行气化反应，在气化炉反应过程中根据需要持续向筒体1内的煤粉堆气化反应区5的中心位置吹入入炉煤，入炉煤直接进入到中心射流区内进行燃烧，使之温度快速提升到气化反应所需的温度，进入气化反应阶段。
上述实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.可提高煤气化效率的方法，其特征在于，在流化床气化炉反应过程中，将入炉煤直接输送至流化床气化炉内的气体分布板上，使入炉煤更靠近中心射流区，使加入的入炉煤快速燃烧升温后进入气化反应阶段。
2.基于权利要求1所述方法的流化床气化炉，包括筒体(1)，筒体(1)顶部开设有出气口(2)，底部开设有排渣口(3)，筒体(1)内设置有锥筒形气体分布板(9)，气体分布板(9)将筒体(1)内腔分隔成位于其上方的反应腔(1-1)和位于其下方的布气腔(1-2)，气体分布板(9)上布满气孔(11)，筒体(1)上设置有连通布气腔(1-2)和外界的进气管(6)，进气管(6)向布气腔(1-2)内部充入煤气化反应所需的气体，气体分布板(9)上口大小口小，气体分布板(9)上口周向密封连接在筒体(1)内壁上，下口连接有向下延伸的排渣管(10)，排渣管(10)穿过排渣口(3)且与排渣口(3)周向密封连接，排渣管(10)内设置有中心射流管(4)，中心射流管(4)上端位于气体分布板(9)下口处，反应腔(1-1)下部为煤粉堆气化反应区(5)，中心射流管(4)位于煤粉堆气化反应区(5)底部中心，向煤粉堆气化反应区(5)内部喷射氧气，其特征在于，所示筒体(1)下部设置有若干根插入煤粉堆气化反应区(5)的进煤管(7)，进煤管(7)位于气体分布板(9)上沿或穿过布气腔(1-2)和气体分布板(9)。
3.根据权利要求2所述的流化床气化炉，其特征在于，所述进煤管(7)朝向煤粉堆气化反应区(5)中心位置。
4.根据权利要求3所述的流化床气化炉，其特征在于，所述气体分布板(9)上开设有与进煤管(7)一一对应的进煤口(13)，进煤管(7)穿过布气腔(1-2)与气体分布板(9)上的进煤口(13)一一对应连接，进煤管(7)的端部不伸出气体分布板(9)外。
5.根据权利要求2所述的流化床气化炉，其特征在于，所述进煤管(7)水平设置，进煤管(7)上设置有向进煤管(7)内吹气的吹气装置(8)，吹气装置(8)将进煤管(7)内的入炉煤吹入筒体(1)内。
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