CN114686269A - 一种避免炉底焦渣与石英砂固化形成板结体的循环流化床煤气化炉 - Google Patents

一种避免炉底焦渣与石英砂固化形成板结体的循环流化床煤气化炉 Download PDF

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杨华强
薛良庆
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陈彦强
王联志
周阳
汪华
田丰
杨吉发
黄支军
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    • C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
    • C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
    • C10J3/54—Gasification of granular or pulverulent fuels by the Winkler technique, i.e. by fluidisation
    • C10J3/56—Apparatus; Plants
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    • C10J3/82—Gas withdrawal means
    • C10J3/84—Gas withdrawal means with means for removing dust or tar from the gas

Abstract

一种避免炉底焦渣与石英砂固化形成板结体的循环流化床煤气化炉，包括煤仓、煤气化炉、旋风分离器、喷嘴、高温耐火砖、浇注料、排渣孔。本发明具有以下优点：流化床气化炉炉底使用高温耐火砖+浇注料，代替原床料颗粒（石英砂）填充气化炉底。通过在气化炉炉底不流化区域铺设耐火砖和添加浇注料等方式，填充原炉底床料所占据的位置，有效避免了气化过程产生的焦渣与石英砂固化成型而形成板结体。本发明的气化炉炉底留有排渣孔，排渣孔上部用浇注料浇注成型，呈漏斗状，方便排渣。

Description

一种避免炉底焦渣与石英砂固化形成板结体的循环流化床煤 气化炉
技术领域
本发明涉及煤气化领域，具体涉及一种避免炉底焦渣与石英砂固化形成板结体的循环流化床煤气化炉。
技术背景
循环流化床气化炉在点火前，需向气化炉内加入床料高度在风帽孔水平线向上500mm的煤料，以建立最初的物料循环和维持一定的床压。风帽以下，属于渣层区，此处灰渣通过排渣孔排出，而在此区域的具有一定高度的床料（如石英砂）不会随灰渣一起排出，二者均处于非流化状态。在点火阶段，床压相对较小，流化床不进行排渣。投煤燃烧阶段，向气化炉内投煤燃烧形成的焦渣与气化炉底部非流化区域的床料在高温条件下发生粘结，形成了硬度较高、尺寸较大的内含床料的块状板结体。该板结体形成后，迅速长大，布满整个气化炉炉底，一方面堵塞风帽，气化剂流通阻力增大，无法正常进入流化床，更无法在流化床内均匀分布，导致床内煤料不能形成稳定的流化状态；另一方面，大块板结体的形成会导致炉底严重堵塞，气化炉焦渣无法正常排出炉底。
发明内容
一种避免炉底焦渣与石英砂固化形成板结体的循环流化床煤气化炉，主要包括煤仓1、煤气化炉2、旋风分离器3、喷嘴4、耐火砖5、浇注料6、排渣孔7。
所述煤仓1的出料口与煤气化炉2的进料口通过进料管线连接，所述煤气化炉2与旋风分离器3通过煤气出口管道连接，所述喷嘴4安装在煤气化炉底部，所述耐火砖5铺设在煤气化炉底，所述浇注料6浇注在所铺设的耐火砖之上，其浇注高度不超过炉底气化剂的出口高度，所述排渣孔7共计2-4个，等距分布在布风装置和煤气化炉的底部环形区域。
与现有炉底填充石英砂的循环流化床气化炉相比，本发明具有以下优点。
1、本发明一种避免炉底焦渣与石英砂固化形成板结体的循环流化床煤气化炉，流化床气化炉炉底使用耐火砖+浇注料，代替原床料颗粒（石英砂）填充气化炉底，避免了焦渣与石英砂固化形成板结体。
2、本发明一种避免炉底焦渣与石英砂固化形成板结体的循环流化床煤气化炉，与目前的炉底焦渣处理技术相比，具有装置简单、处理效果明显、运行稳定等优势，大大提高了煤气化炉的稳定运行周期。
附图说明
图1为本发明一种避免炉底焦渣与石英砂固化形成板结体的循环流化床煤气化炉的主视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“前端”、“后端”、“中间部位”、“内部”、“顶端”、“底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，本发明一种避免炉底焦渣与石英砂固化形成板结体的循环流化床煤气化炉，主要包括煤仓1、煤气化炉2、旋风分离器3、喷嘴4、耐火砖5、浇注料6、排渣孔7。
本发明实施过程，所述煤仓1的出料口与煤气化炉2的进料口通过进料管线连接，所述煤气化炉2与旋风分离器3通过煤气出口管线相连接，所述喷嘴4安装在煤气化炉底，所述耐火砖5铺设在煤气化炉底，所述浇注料6浇注在所铺设的耐火砖之上，其浇注高度不超过炉底气化剂的出口高度，所述排渣孔7共计2-4个，等距分布在布风装置和煤气化炉的底部环形区域。
原料煤A首先进入煤仓1，煤仓1作为缓冲仓，主要作用是接受并储存从外部输送进来的原料煤，然后再将原料煤A连续稳定供给煤气化炉2。在煤气化炉2运行时，原料煤A在炉膛内发生气化反应，产物包括合成气、气化残渣和未参加反应的原料煤。未参加反应的原料煤与合成气进入旋风分离器3中，依靠较大的惯性离心力将未反应的原料煤从合成气中分离出来，从旋风分离器3底部离开，再次进入煤气化炉参与气化反应，合成气C则通过旋风分离器3顶部分离出来，进入下一阶段。而气化残渣则下降至喷嘴4位置以下。如图1，将煤气化炉底部的石英砂填充改为耐火砖5+浇注料6填充，浇注料6浇注在所铺设的耐火砖之上，其浇注高度不超过炉底气化剂的出口高度，避免了气化残渣在气化炉底与石英砂形成板结体。气化残渣通过排渣孔7排出。排渣孔7上部为漏斗状，有利于焦渣落入和排出。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种避免炉底焦渣与石英砂固化形成板结体的循环流化床煤气化炉，包括煤仓（1）、煤气化炉（2）、旋风分离器（3）、喷嘴（4）、耐火砖（5）、浇注料（6）、排渣孔（7）。
2.根据权利要求1所述的一种避免炉底焦渣与石英砂固化形成板结体的循环流化床煤气化炉，其特征在于耐火砖（5）与浇注料（6）采用耐高温材料。
3.根据权利要求1所述的一种避免炉底焦渣与石英砂固化形成板结体的循环流化床煤气化炉，其特征在于浇注料（6）浇注在所铺设的耐火砖之上。
4.耐火砖的铺设厚度为20-40 cm，浇注料的厚度为10-30 cm。
5.根据权利要求1所述的一种避免炉底焦渣与石英砂固化形成板结体的循环流化床煤气化炉，其特征在于排渣孔（7）入口处通过浇注成型，形成漏斗状。
6.根据权利要求1所述的一种避免炉底焦渣与石英砂固化形成板结体的循环流化床煤气化炉，其特征在于排渣孔（7）出口有2-4个，等距分布在布风装置和煤气化炉的底部环形区域，其直径大小为200-1000mm，安装方式为焊接。
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