CN112375593A - 煤加氢气化系统以及方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种煤加氢气化系统以及方法，该煤加氢气化系统包括氢气燃烧炉和喷嘴结构；氢气燃烧炉用于使氢气和氧气在氢气燃烧炉内发生燃烧反应，以将氢气加热至预设温度；喷嘴结构包括氢气分配腔和至少一个煤粉管道，氢气分配腔与氢气燃烧炉连通，氢气分配腔的腔壁上开设有至少两个氢气射流口，氢气射流口用于向气化炉内喷射被加热至预设温度的氢气；煤粉管道穿设在氢气分配腔中，且与氢气分配腔互不连通，煤粉管道的进煤口延伸至氢气分配腔的外部，煤粉管道的出煤口与气化炉的内腔连通，用于向气化炉内喷射煤粉，氢气射流口朝向出煤口的轴线方向倾斜设置，从而能够直接将氢气加热至反应温度，且提高了煤粉与氢气的混合效果。

Description

煤加氢气化系统以及方法

技术领域

本公开涉及煤加氢气化技术领域，尤其涉及一种煤加氢气化系统以及方法。

背景技术

煤加氢气化是煤粉与高温高压氢气发生加氢裂解、加氢气化等反应，生成富含甲烷的粗煤气，并富产轻质煤焦油及半焦的工艺过程。

在进行煤加氢气化时，需先对氢气进行加热，将氢气加热至反应温度，进而使氢气与煤粉发生反应。现有技术主要是通过氢气加热炉对氢气进行间接加热，氢气加热炉具体通过金属盘管换热的方式对氢气进行加热，其中，氢气走管程，通过燃烧燃料气将管程内的氢气间接加热。

然而，由于金属盘管受高温限制，氢气无法通过间接换热达到反应温度，因此，现有技术在利用氢气加热炉对氢气进行间接加热后，还需通过其他装置对氢气进行二次升温，导致整个加氢气化工序较复杂；同时，现有的气化炉中，煤粉与氢气混合效果较差，影响气化效率。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种煤加氢气化系统以及方法。

第一方面，本公开提供了一种煤加氢气化系统，包括氢气燃烧炉和设置在气化炉上的喷嘴结构；所述氢气燃烧炉具有用于供氢气和氧气进入的气体入口，所述氢气燃烧炉用于使氢气和氧气在所述氢气燃烧炉的内腔发生燃烧反应，以将氢气加热至预设温度；

所述喷嘴结构包括氢气分配腔和至少一个煤粉管道，所述氢气分配腔与所述氢气燃烧炉连通，以使被加热至预设温度的氢气进入至所述氢气分配腔内；所述氢气分配腔的腔壁上开设有至少两个氢气射流口，所述氢气射流口与所述气化炉的内腔连通，用于向所述气化炉内喷射所述被加热至预设温度的氢气；

所述煤粉管道穿设在所述氢气分配腔中，且与所述氢气分配腔互不连通，所述煤粉管道的进煤口延伸至所述氢气分配腔的外部，所述煤粉管道的出煤口与所述气化炉的内腔连通，用于向所述气化炉内喷射煤粉，所述氢气射流口朝向所述出煤口的轴线方向倾斜设置。

可选的，所述煤粉管道至少为两个，至少两个所述煤粉管道沿所述氢气分配腔的周向间隔排布。

可选的，每个所述煤粉管道对应至少两个所述氢气射流口，且每个所述煤粉管道对应的至少两个氢气射流口沿所述煤粉管道的出煤口的周向间隔排布。

可选的，所述氢气射流口的轴线与所述出煤口的轴线之间的夹角范围为10°～60°。

可选的，所述氢气射流口的轴线与所述出煤口的轴线之间的夹角为30°。

可选的，所述氢气燃烧炉与所述氢气分配腔通过氢气管道连通，所述氢气管道用于至少供所述被加热至预设温度的氢气进入至所述氢气分配腔中；

所述氢气管道的内径小于所述氢气燃烧炉的内径。

可选的，所述氢气分配腔的内壁、所述氢气管道的内壁以及所述氢气燃烧炉的内壁上均设置有耐火隔热层。

可选的，所述氢气分配腔的腔壁包括底壁以及设置在所述底壁上的弧形侧壁，所述底壁和所述弧形侧壁共同围成所述氢气分配腔，所述底壁与所述气化炉连接，所述氢气射流口开设在所述底壁上；

所述煤粉管道沿竖向依次穿设于所述弧形侧壁和所述底壁上。

可选的，所述煤粉管道上还设置有用于对所述煤粉管道进行降温的冷却结构。

可选的，所述冷却结构包括套设在所述煤粉管道外围的冷却管，所述冷却管与所述煤粉管道的外壁之间形成用于供冷却介质流动的环形间隙。

可选的，所述气体入口处设置有氢氧喷嘴；

所述氢氧喷嘴具有中心管、套设在所述中心管外的内层管以及套设在所述内层管外的外层管；所述中心管、所述内层管和所述外层管均与所述氢气燃烧炉的内腔连通；所述中心管用于供点火件伸入，所述中心管与所述内层管之间形成用于供氧气进入的氧气环隙，所述内层管与所述外层管之间形成用于供氢气进入的氢气环隙。

第二方面，本公开提供了一种利用如上所述的煤加氢气化系统进行煤加氢气化的方法，所述方法包括：

向氢气燃烧炉中通入氢气和氧气，以使所述氧气和其中一部分所述氢气在所述氢气燃烧炉内发生燃烧反应，使燃烧反应产生的热量将其中另一部分所述氢气加热至预设温度；

将加热至预设温度的氢气通入喷嘴结构的氢气分配腔中，且将煤粉通入煤粉管道中，以使由所述煤粉管道的出煤口喷出的煤粉与由所述氢气分配腔的至少两个氢气射流口喷出的氢气在气化炉的内腔中对撞反应。

可选的，所述将加热至预设温度的氢气通入喷嘴结构的氢气分配腔中，且将煤粉通入煤粉管道中的步骤包括：

向所述煤粉管道外围的冷却管中通入冷却介质，以降低所述煤粉管道的温度。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开提供的煤加氢气化系统以及方法，通过设置氢气燃烧炉和喷嘴结构，使氢气和氧气在氢气燃烧炉内发生燃烧反应产生的热量将氢气加热至预设温度，与现有技术的通过换热将氢气加热的方式相比，本公开通过燃烧能够直接将氢气加热至反应温度，简化了氢气加热工序，避免了二次升温工序的繁琐；同时，通过将喷嘴结构设置为包括氢气分配腔和至少一个煤粉管道，将煤粉管道穿设在氢气分配腔上，将氢气分配腔上的氢气射流口设置为至少两个，即对高温氢气进行分流，且使得氢气分配腔中的高温氢气经过氢气射流口喷射出时会产生一定的压差，提高了氢气与煤粉的混合效果；而且通过使氢气射流口朝向煤粉管道的出煤口的轴线倾斜设置，使得由该至少两个氢气射流口喷射入气化炉内的氢气与从煤粉管道的出煤口喷射入气化炉内的煤粉对撞，从而使氢气与煤粉快速混合升温，提高了升温速率，进而提高了气化效率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例所述的煤加氢气化系统的结构示意图；

图2为本公开实施例所述的煤加氢气化系统的喷嘴结构的结构示意图；

图3为本公开实施例所述的煤加氢气化的方法的流程示意图。

其中，1、氢气燃烧炉；11、气体入口；12、气体出口；2、喷嘴结构；20、氢气管道；21、氢气分配腔；211、氢气入口；212、氢气射流口；213、弧形侧壁；214、底壁；215、分配板；22、煤粉管道；221、进煤口；222、出煤口；23、冷却管；231、环形间隙；24、耐火隔热层；3、气化炉；31、激冷介质入口；32、粗煤气出口；33、半焦出口。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

煤加氢气化是煤粉与高温高压氢气发生加氢裂解、加氢气化等反应，生成富含甲烷的粗煤气，并富产轻质煤焦油及半焦的工艺过程。在进行煤加氢气化时，需先对氢气进行加热，将氢气加热至反应温度，进而使氢气与煤粉发生反应。

现有技术主要是通过氢气加热炉对氢气进行间接加热，氢气加热炉具体通过金属盘管换热的方式对氢气进行间接加热，由于金属盘管受高温限制，氢气无法通过间接换热达到反应温度，因此在利用氢气加热炉对氢气进行间接加热后，还需通过其他装置对氢气进行二次升温，导致整个加氢气化工序较复杂；同时，现有的煤加氢气化炉在气化时，煤粉与氢气混合效果较差，导致气化效率较低。

基于此，本实施例提供一种煤加氢气化系统以及方法，能够一次将氢气加热至反应温度，且煤粉与氢气能够快速混合升温，提高气化效率。下面通过具体的实施例对其进行详细说明：

参照图1至图2所示，本实施例提供一种煤加氢气化系统，包括：氢气燃烧炉1、喷嘴结构2以及气化炉3。

其中，氢气燃烧炉1具有气体入口11和气体出口12，气体入口11用于供氢气和氧气进入至氢气燃烧炉1内，氢气燃烧炉1用于使氢气和氧气在氢气燃烧炉1内发生燃烧反应，以将氢气加热至预设温度，加热至预设温度的氢气经气体出口12进入至喷嘴结构2中。

较为优选的，可以在气体入口11处设置氢氧喷嘴(图中未示出)。具体地，氢氧喷嘴具有中心管、套设在中心管外的内层管以及套设在内层管外的外层管。中心管、内层管和外层管均与氢气燃烧炉1的内腔连通。中心管用于供点火件伸入，点火件具体为高压点火杆。中心管与内层管之间形成用于供氧气进入的氧气环隙，内层管与外层管之间形成用于供氢气进入的氢气环隙。也就是说，该氢氧喷嘴具体可以为三流道外混喷嘴。

示例性的，高压低温氢气首先进入至氢气燃烧炉1，启动高压点火杆点火，同时通入氧气，氢气和氧气燃烧，通过氧气燃烧产生的热量将氢气逐渐加热，直至反应温度。可以理解的是，氧气会和进入至氢气燃烧炉1中的其中一部分氢气发生燃烧反应，从而使得燃烧反应产生的热量将进入至氢气燃烧炉1中的其中另一部分氢气加热至预设温度。

需要说明的是，此处的预设温度即为氢气和煤粉发生反应时的反应温度。预设温度可根据实际情况进行具体设定。

也就是说，本实施例直接通过氢气燃烧炉1中燃烧反应产生的热量直接将氢气一次加热至反应温度，简化了氢气加热工序，避免了二次升温工序的繁琐。

具体实现时，氢气燃烧炉1具有金属外壁，氢气燃烧炉1的内壁具有耐火隔热层，以降低金属外壁的温度，减少热损。耐火隔热层具体通过浇注的方式形成。耐火隔热层的具体材质本实施例不作限定，只要能够具有一定的耐火隔热性能和强度即可。

其中，喷嘴结构2设置在气化炉3上，参照图1所示，具体地，喷嘴结构2设置在气化炉3的炉体顶部。喷嘴结构2包括氢气分配腔21和至少一个煤粉管道22。其中，氢气分配腔21与氢气燃烧炉1连通，即氢气分配腔21具体与气体出口12连通，以使被加热至预设温度的氢气进入至氢气分配腔21内。氢气分配腔21的腔壁上开设有至少两个氢气射流口212，氢气射流口212与气化炉3的内腔连通，用于向气化炉3内喷射被加热至预设温度的氢气。通过设置氢气分配腔21和至少两个氢气射流口212，实现对高温氢气的分流，从而提高氢气与煤粉的混合效果。

煤粉管道22穿设在氢气分配腔21中，且与氢气分配腔21互不连通，煤粉管道22的进煤口221延伸至氢气分配腔21的外部，煤粉管道22的出煤口222与气化炉3的内腔连通，用于向气化炉3内喷射煤粉。参照图2所示，其中，氢气射流口212朝向出煤口222的轴线方向倾斜设置，也就是说，氢气射流口212倾斜开设，氢气射流口212的轴线与出煤口222的轴线相交。

也就是说，通过喷嘴结构2向气化炉3的内腔喷射煤粉和高温氢气。具体地，经氢气燃烧炉1加热至预设温度的氢气，即高温氢气由气体出口12排出，进而由氢气分配腔21的氢气入口211进入至氢气分配腔21中，氢气分配腔21对进入至其内的氢气进行分配，使高温氢气从至少两个氢气射流口212喷出至气化炉3内腔中。通过设置氢气分配腔21，氢气分配腔21对高温氢气进行分配，使得高温氢气由各氢气射流口212射出，产生一定的压差，保证各个氢气射流口212流量分配均匀。

同时，煤粉由煤粉管道22的进煤口221进入至煤粉管道22中，然后从煤粉管道22的出煤口222喷出至气化炉3的内腔中。由于氢气射流口212朝向出煤口222的轴线方向倾斜设置，因此，由氢气射流口212喷出的高温氢气和由出煤口222喷出的煤粉在气化炉3内腔中发生对撞，使得煤粉与高温氢气能够快速混合升温，提高了气化效率。

需要说明的是，当煤粉管道22为一个时，至少两个氢气射流口212设置在该煤粉管道22的出煤口222的外围，且各氢气射流口212均朝向该煤粉管道22的出煤口222的轴线倾斜设置，以使由各氢气射流口212喷射出的高温氢气与由该煤粉管道22的出煤口222喷射处的煤粉对撞，使得煤粉与高温氢气快速混合升温，煤粉与高温氢气发生加氢裂解、加氢气化反应。在需要停止气化炉3内的反应时，通过气化炉3的激冷介质入口31向气化炉3中通入激冷介质，从而终止反应，激冷介质比如可以是激冷气或者激冷水。气化炉3内反应生成的粗煤气具体从气化炉3的粗煤气出口32排出，反应产生的半焦从气化炉3底部的半焦出口33排出。

在本实施例中，较为优选的，煤粉管道22至少为两个，至少两个煤粉管道22沿氢气分配腔21的周向间隔排布。如此设置使得煤粉与氢气能够快速混合，提高气化效率，而且这样设置可减少单个煤粉管道22的出煤口222的煤粉处理量。其中，每个煤粉管道22对应至少两个氢气射流口212，且每个煤粉管道22对应的至少两个氢气射流口212沿煤粉管道22的出煤口222的周向间隔排布，各氢气射流口212朝向各自对应的那个煤粉管道22的出煤口222的轴线倾斜设置。也就是说，各个煤粉管道22均对应有各自的氢气射流口212，从而使得煤粉与氢气的混合效果更好，而且与现有气化炉的喷嘴煤粉处理量大，导致需要高氢煤比来保证煤粉混合效果的方案相比，本实施例可以设置更多的煤粉管道22，从而减少单个煤粉管道22的煤粉处理量，单个煤粉管道22的出煤口222可以对应更多的氢气射流口212，可保证与煤粉的快速混合升温，且不再需要高氢煤比来保证煤粉混合，整个系统的氢煤比会相应降低，提高了系统能效。

优选的，当煤粉管道22至少为两个时，至少两个煤粉管道22可以均匀分布于氢气分配腔21上。比如，煤粉管道22具体设置为四个，四个煤粉管道22沿氢气分配腔21的轴线对称布置。其中，每个煤粉管道22的出煤口222的外围均布有至少两个氢气射流口212，比如，每个煤粉管道22的出煤口222外围均布有四个氢气射流口212。这样设置可进一步提高煤粉与氢气的混合效率，进一步提高气化效率。

本实施例提供的煤加氢气化系统，通过设置氢气燃烧炉1和喷嘴结构2，使氢气和氧气在氢气燃烧炉1内发生燃烧反应产生的热量将氢气加热至预设温度，与现有技术的通过换热将氢气加热的方式相比，本公开通过燃烧能够直接将氢气加热至反应温度，简化了氢气加热工序，避免了二次升温工序的繁琐；同时，通过将喷嘴结构2设置为包括氢气分配腔21和至少一个煤粉管道22，将煤粉管道22穿设在氢气分配腔21上，将氢气分配腔21上的氢气射流口212设置为至少两个，即对高温氢气进行分流，且使得氢气分配腔中的高温氢气经过氢气射流口喷射出时会产生一定的压差，提高了氢气与煤粉的混合效果，而且通过使氢气射流口212朝向煤粉管道22的出煤口222的轴线倾斜设置，使得由该至少两个氢气射流口212喷射入气化炉3内的氢气与从煤粉管道22的出煤口222喷射入气化炉3内的煤粉对撞，从而使氢气与煤粉快速混合升温，提高了升温速率，进而提高了气化效率。

其中，氢气射流口212的轴线与煤粉管道22的出煤口222的轴线之间的夹角a越小，从煤粉管道22的出煤口222喷出的煤粉与从氢气射流口212喷出的高温氢气的对撞点距离越远，不利于煤粉快速混合升温；氢气射流口212的轴线与煤粉管道22的出煤口222的轴线之间的夹角a越大，煤粉与高温氢气在气化炉3内混合的越充分。较为优选的，可将氢气射流口212的轴线与出煤口222的轴线之间的夹角a设置在10°～60°之间。在本实施例中，为了提高煤粉与高温氢气混合的充分性，且使得氢气射流口212的开设更加方便，具体将氢气射流口212的轴线与出煤口222的轴线之间的夹角a设置为30°。

继续参照图1和图2所示，氢气燃烧炉1与氢气分配腔21通过氢气管道20连通，氢气管道20用于至少供被加热至预设温度的氢气进入至氢气分配腔21中。可以理解的是，氢气管道20的入口与氢气燃烧炉1的气体出口12连通，氢气管道20的出口与氢气分配腔21的氢气入口211连通。

其中，氢气管道20的内径小于氢气燃烧炉1的内径，使氢气操作流速不超过标准要求的最高氢气流速即可。通过设置较细的氢气管道20，可以为煤粉管道22在氢气分配腔21上提供更多的安装空间，利于煤粉管道22布置。同时，较细的氢气管道20可以产生一定压差，进一步提高喷嘴结构2的整体压差，提高系统压力波动时抗干扰的能力，氢气在氢气分配腔21的稳定性也进一步增强。

具体实现时，氢气管道20具有金属外壁，氢气管道20的内壁设置有耐火隔热层，以降低金属外壁的温度，减少热损。耐火隔热层具体通过浇注的方式形成。耐火隔热层的具体材质本实施例不作限定，只要能够具有一定的耐火隔热性能和强度即可。

示例性的，氢气分配腔21的腔壁包括底壁214以及设置在底壁214上的弧形侧壁213，底壁214和弧形侧壁213共同围成氢气分配腔21，底壁214与气化炉3连接，氢气射流口212开设在底壁214上。煤粉管道22沿竖向依次穿设于弧形侧壁213和底壁214上。参照图2所示，比如，两个煤粉管道22均竖直穿设在氢气分配腔21中，且两个煤粉管道22分设在氢气分配腔21的中轴线的两侧，这样使得煤粉管道22的位于氢气分配腔21中的那部分长度不会太长，即，使煤粉管道22与氢气分配腔21中的高温氢气的接触面积较小，减少与高温氢气的换热，降低了煤粉管道22中煤粉的温度，提高系统运行稳定性。

参照图2所示，底壁214的底部具有分配板215，可以理解为分配板215形成底壁214的一部分，出煤口222和氢气射流口212贯穿分配板215。分配板215与气化炉3的炉体连接，比如，分配板215通过焊接的方式连接在炉体顶部。分配板215上可以设置隔热内衬材料，以降低分配板215上下的温度差，减少热应力。

具体实现时，氢气分配腔21具有金属外壁，氢气分配腔21的内壁设置有耐火隔热层24，以降低金属外壁的温度，减少热损。耐火隔热层24具体通过浇注的方式形成。耐火隔热层24的具体材质本实施例不作限定，只要能够具有一定的耐火隔热性能和强度即可。

若煤粉管道22过热，会导致煤粉管道22中的煤粉发生热解反应，脱出部分油品而造成管道阻塞的情况发生，基于此，本实施例中，煤粉管道22上还设置有用于对煤粉管道22进行降温的冷却结构。在本实施例中，冷却结构具体包括套设在煤粉管道22外围的冷却管23，冷却管23与煤粉管道22的外壁之间形成用于供冷却介质流动的环形间隙231。通过冷却介质降低煤粉管道22的温度，防止煤粉管道22过热，煤粉发生热解反应，脱出部分油品，而造成管道阻塞的情况发生。冷却介质可以为冷却液体、冷却气体等。在本实施例中，冷却介质具体为冷却水。可以理解的是，冷却管23的管壁具有一定隔热耐热性能，从而可避免冷却水与氢气分配腔21中的高温氢气之间发生热交换。

本实施例还提供一种煤加氢气化的方法，该方法可以由上述实施例提供的煤加氢气化系统的部分或者全部执行，以直接将氢气加热至预设温度，且提高煤粉与氢气的混合效果，提高气化效率。

参照图3所示，该方法包括：

S101、向氢气燃烧炉1中通入氢气和氧气，以使氧气和其中一部分氢气在氢气燃烧炉1内发生燃烧反应，以使燃烧反应产生的热量将其中另一部分氢气加热至预设温度。

此处的预设温度即为氢气与煤粉发生反应时的反应温度。

S102、将加热至预设温度的氢气通入喷嘴结构2的氢气分配腔21中，且将煤粉通入煤粉管道22中，以使由煤粉管道22的出煤口222喷出的煤粉与由氢气分配腔21的至少两个氢气射流口212喷出的氢气在气化炉3的内腔中对撞反应。

可以理解的是，由氢气射流口212喷出的氢气为高温氢气。

通过将氢气射流口212倾斜开设，使得由氢气射流口212喷出的高温氢气与由出煤口222喷出的煤粉在气化炉3内发生对撞，使得高温氢气与煤粉快速混合升温，提高了升温速率。

其中，步骤S102中，将加热至预设温度的氢气通入喷嘴结构2的氢气分配腔21中，且将煤粉通入煤粉管道22中具体可以包括：

向煤粉管道22外围的冷却管23中通入冷却介质，以降低煤粉管道22的温度。

通过冷却介质降低煤粉管道22的温度，防止煤粉管道22过热，煤粉发生热解反应，脱出部分油品，而造成管道阻塞的情况发生。

具体实现方式和实现原理与上述实施例相同，并能带来相同或者类似的技术效果，在此不再一一赘述，具体可参照上述煤加氢气化系统实施例的描述。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (13)

1.一种煤加氢气化系统，其特征在于，包括氢气燃烧炉(1)和设置在气化炉(3)上的喷嘴结构(2)；所述氢气燃烧炉(1)具有用于供氢气和氧气进入的气体入口(11)，所述氢气燃烧炉(1)用于使氢气和氧气在所述氢气燃烧炉(1)的内腔发生燃烧反应，以将氢气加热至预设温度；

所述喷嘴结构(2)包括氢气分配腔(21)和至少一个煤粉管道(22)，所述氢气分配腔(21)与所述氢气燃烧炉(1)连通，以使被加热至预设温度的氢气进入至所述氢气分配腔(21)内；所述氢气分配腔(21)的腔壁上开设有至少两个氢气射流口(212)，所述氢气射流口(212)与所述气化炉(3)的内腔连通，用于向所述气化炉(3)内喷射所述被加热至预设温度的氢气；

所述煤粉管道(22)穿设在所述氢气分配腔(21)中，且与所述氢气分配腔(21)互不连通，所述煤粉管道(22)的进煤口(221)延伸至所述氢气分配腔(21)的外部，所述煤粉管道(22)的出煤口(222)与所述气化炉(3)的内腔连通，用于向所述气化炉(3)内喷射煤粉，所述氢气射流口(212)朝向所述出煤口(222)的轴线方向倾斜设置。

2.根据权利要求1所述的煤加氢气化系统，其特征在于，所述煤粉管道(22)至少为两个，至少两个所述煤粉管道(22)沿所述氢气分配腔(21)的周向间隔排布。

3.根据权利要求2所述的煤加氢气化系统，其特征在于，每个所述煤粉管道(22)对应至少两个所述氢气射流口(212)，且每个所述煤粉管道(22)对应的至少两个氢气射流口(212)沿所述煤粉管道(22)的出煤口(222)的周向间隔排布。

4.根据权利要求1所述的煤加氢气化系统，其特征在于，所述氢气射流口(212)的轴线与所述出煤口(222)的轴线之间的夹角范围为10°～60°。

5.根据权利要求4所述的煤加氢气化系统，其特征在于，所述氢气射流口(212)的轴线与所述出煤口(222)的轴线之间的夹角为30°。

6.根据权利要求1至5任一项所述的煤加氢气化系统，其特征在于，所述氢气燃烧炉(1)与所述氢气分配腔(21)通过氢气管道(20)连通，所述氢气管道(20)用于至少供所述被加热至预设温度的氢气进入至所述氢气分配腔(21)中；

所述氢气管道(20)的内径小于所述氢气燃烧炉(1)的内径。

7.根据权利要求6所述的煤加氢气化系统，其特征在于，所述氢气分配腔(21)的内壁、所述氢气管道(20)的内壁以及所述氢气燃烧炉(1)的内壁上均设置有耐火隔热层。

8.根据权利要求1至5任一项所述的煤加氢气化系统，其特征在于，所述氢气分配腔(21)的腔壁包括底壁(214)以及设置在所述底壁(214)上的弧形侧壁(213)，所述底壁(214)和所述弧形侧壁(213)共同围成所述氢气分配腔(21)，所述底壁(214)与所述气化炉(3)连接，所述氢气射流口(212)开设在所述底壁(214)上；

所述煤粉管道(22)沿竖向依次穿设于所述弧形侧壁(213)和所述底壁(214)上。

9.根据权利要求1至5任一项所述的煤加氢气化系统，其特征在于，所述煤粉管道(22)上还设置有用于对所述煤粉管道(22)进行降温的冷却结构。

10.根据权利要求9所述的煤加氢气化系统，其特征在于，所述冷却结构包括套设在所述煤粉管道(22)外围的冷却管(23)，所述冷却管(23)与所述煤粉管道(22)的外壁之间形成用于供冷却介质流动的环形间隙(231)。

11.根据权利要求1至5任一项所述的煤加氢气化系统，其特征在于，所述气体入口(11)处设置有氢氧喷嘴；

所述氢氧喷嘴具有中心管、套设在所述中心管外的内层管以及套设在所述内层管外的外层管；所述中心管、所述内层管和所述外层管均与所述氢气燃烧炉的内腔连通；所述中心管用于供点火件伸入，所述中心管与所述内层管之间形成用于供氧气进入的氧气环隙，所述内层管与所述外层管之间形成用于供氢气进入的氢气环隙。

12.一种利用如权利要求1至11任一项所述的煤加氢气化系统进行煤加氢气化的方法，其特征在于，所述方法包括：

向氢气燃烧炉中通入氢气和氧气，以使所述氧气和其中一部分所述氢气在所述氢气燃烧炉内发生燃烧反应，使燃烧反应产生的热量将其中另一部分所述氢气加热至预设温度；

将加热至预设温度的氢气通入喷嘴结构的氢气分配腔中，且将煤粉通入煤粉管道中，以使由所述煤粉管道的出煤口喷出的煤粉与由所述氢气分配腔的至少两个氢气射流口喷出的氢气在气化炉的内腔中对撞反应。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述将加热至预设温度的氢气通入喷嘴结构的氢气分配腔中，且将煤粉通入煤粉管道中的步骤包括：

向所述煤粉管道外围的冷却管中通入冷却介质，以降低所述煤粉管道的温度。

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