CN113684063A - 一种燃尽含碳飞灰的双床复合煤气化炉 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种燃尽含碳飞灰的双床复合煤气化炉，它将上部循环流化床内产生的含碳飞灰分离后用飞灰分散盘送入同一炉腔下部设置的热解固定床的高温渣焦层中燃烧气化，直至燃尽。飞灰分散盘由一级分灰管、分灰圈、二级分灰管、分灰圈与喷灰圈组成，飞灰输入管通过一级分灰管与分灰圈相连通，分灰圈通过二级分灰管与喷灰圈相连通，喷灰圈与炉芯连体，喷灰圈上设有喷灰孔，喷灰孔将含碳飞灰送入固定床高温焦渣层。本发明具有节能环保、飞灰输送顺畅、进入炉腔分布均匀、燃烧气化彻底等优点。

Description

一种燃尽含碳飞灰的双床复合煤气化炉
技术领域
本发明涉及一种气化炉，具体涉及一种含碳飞灰再循环气化燃尽的双床复合煤气化炉，属于煤气化技术领域。
背景技术
近年来，尽管风电、水电、核电和光伏等清洁能源快速开发利用，但仍然不能适应社会发展需求，一方面是开发的能源总量不能满足，另一方面价格较高、使用成本较大。煤由于其存量大且价格低，目前乃至今后一定时期内，仍是我国冶炼、化工、陶瓷等行业的主要获热能源。围绕煤炭高效清洁利用，人们设计出各种煤气化炉，应用最广泛的是固定床气化炉和流化床气化炉，它们又各有优缺点，前者其碳转化率和热效率都高，但生产过程中会有焦油、酚水；后者可制得洁净煤气，但制气过程中产生的含碳飞灰难以处理，加之大量半焦随渣排出，降低了碳转化率，且对环境造成污染。针对半焦排出的问题，本申请人提出了一种沸腾燃烧与移动热解双炉复合的循环流化床的专利申请(202110944641.2)，将气化炉的上部设置为流化床下部设置为固定床，发挥了流化床和固定床各自的优点，既制得洁净煤气，又将半焦燃尽，还提高煤的转化率。然而对飞灰的处理却不尽人意，往往配套建设发电厂处理飞灰，投资大，成本高，不适合中小企业进行技术改造和设备转型升级。为了解决含碳飞灰处理难的问题，必须进一步优化现有循环流化床含碳飞灰燃烧设备和工艺。
发明内容
针对背景技术中循环流化床产生的含碳飞灰难以处理的问题，本发明提出一种燃尽含碳飞灰的双床复合煤气化炉。通过设置飞灰分散盘，利用气力输送将含碳飞灰喷入热解固定床高温焦渣层中燃尽。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种燃尽含碳飞灰的双床复合煤气化炉，它包括复合气化炉，所述复合气化炉的炉腔上部为循环流化床，下部为热解固定床，所述热解固定床设有炉芯，所述炉芯内腔为气化剂通道，所述循环流化床产生煤气、半焦和含碳飞灰，半焦进入固床气化炉热解气化，煤气进入用气设备。
所述含碳飞灰通过飞灰分散盘分散后喷入所述热解固定床高温焦渣层中，所述飞灰分散盘设置在所述气化剂通道中。所述飞灰分散盘包含飞灰输入管、分灰管、分灰圈和喷灰圈，所述分灰管设有一级分灰管和二级分灰管，一级分灰管设置在所述飞灰输入管与分灰圈之间，二级分灰管设置在分灰圈与喷灰圈之间，所述飞灰输入管通过一级分灰管与分灰圈相连通，所述分灰圈通过二级分灰管与喷灰圈相连通， 所述喷灰圈与所述炉芯连体，所述喷灰圈上设有喷灰孔，所述喷灰孔与所述高温焦渣层相连通。
优选地，所述飞灰分散盘设置在炉芯中部。
优选地，所述飞灰输入管、分灰管、分灰圈和喷灰圈设置在同一平面内。
优选地，所述飞灰输入管、分灰管、分灰圈和喷灰圈设置成锥体，所述飞灰输入管位于锥顶、喷灰圈位于锥底。
进一步地，所述喷灰孔上方的喷灰圈上设有挡渣檐。
本发明在热解固定床炉芯内设置飞灰分散盘，其喷灰圈与炉芯连体设置。飞灰分散盘将含碳飞灰逐级分散，并从喷灰圈上设有的喷灰孔喷入热解固定床高温焦渣层中燃尽。
本发明具有节能环保、含碳飞灰输送顺畅、进入炉腔分布均匀、燃烧气化彻底等优点。
附图说明
附图1为本发明主剖视结构示意图，
附图2为附图1中I部放大图，
附图3为附图2中A-A剖面图。
附图中，1为气化炉、2为飞灰分散盘、3为炉芯、4为定位座、5为气化剂导管、6为飞灰输送管、7为布风篦、8为布风板、9为挡渣檐，201为飞灰输入管、202为分灰圈、203为喷灰圈、204为喷灰孔、205为一级分灰管、206二级分灰管。
具体实施方式
如附图所示的是飞灰分散盘2设置为一平面网状的实施例。如附图1所示，原料煤在气化炉1内燃烧气化，产生了半焦、含碳飞灰和煤气， 半焦进入固床气化炉热解气化，煤气进入用气设备，分离的含碳飞灰聚集后在高压氮气作用下形成飞灰气流，飞灰气流进入飞灰输送管道6，再由飞灰输送管道6进入飞灰输入管201，飞灰输入管201将飞灰气流送入一级分灰管205，一级分灰管205将飞灰气流送入分灰圈202，分灰圈202将飞灰气流送入二级分灰管206，二级分灰管206将飞灰气流送入喷灰圈203，飞灰气流从喷灰孔204喷入布风篦7上方的高温渣焦层，并燃烧至完全气化。喷灰孔204上方设置挡渣檐9，阻止煤渣反向从喷灰孔204进入喷灰圈203。
飞灰分散盘2设置在循环流化床布风板8下方的气化剂通道内，其喷灰圈与热解固定床的炉芯3连体设置，炉芯3设置在定位座4上，并由定位座4支撑。
附图中气化剂导管6将气化剂送入气化剂通道，为循环流化床和热解固定床提供气化剂。

Claims (5)

1.一种燃尽含碳飞灰的双床复合煤气化炉，它包括复合气化炉，所述复合气化炉的炉腔上部为循环流化床，下部为热解固定床，所述热解固定床设有炉芯，所述炉芯内腔为气化剂通道，其特征在于：
所述含碳飞灰通过飞灰分散盘分散后喷入所述热解固定床高温焦渣层中，所述飞灰分散盘设置在所述气化剂通道中，所述飞灰分散盘包含飞灰输入管、分灰管、分灰圈和喷灰圈，所述分灰管设有一级分灰管和二级分灰管，一级分灰管设置在所述飞灰输入管与分灰圈之间，二级分灰管设置在分灰圈与喷灰圈之间，所述飞灰输入管通过一级分灰管与分灰圈相连通，所述分灰圈通过二级分灰管与喷灰圈相连通， 所述喷灰圈与所述炉芯连体，所述喷灰圈上设有喷灰孔，所述喷灰孔与所述高温焦渣层相连通。
2.根据权利要求1所述的所述的一种燃尽含碳飞灰的双床复合煤气化炉，其特征在于：所述飞灰分散盘设置在炉芯中部。
3.根据权利要求1所述的所述的一种燃尽含碳飞灰的双床复合煤气化炉，其特征在于：所述飞灰输入管、分灰管、分灰圈和喷灰圈设置在同一平面内。
4.根据权利要求1所述的所述的一种燃尽含碳飞灰的双床复合煤气化炉，其特征在于：所述飞灰输入管、分灰管、分灰圈和喷灰圈设置成锥体，所述飞灰输入管位于锥顶、喷灰圈位于锥底。
5.根据权利要求1所述的所述的一种燃尽含碳飞灰的双床复合煤气化炉，其特征在于：喷灰孔上方的喷灰圈上设有挡渣檐。
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