CN206858504U

CN206858504U - 一种流化床气化炉

Info

Publication number: CN206858504U
Application number: CN201720443565.6U
Authority: CN
Inventors: 刘海建; 刘立晓; 隋盈鑫; 刘长江; 尹志敏
Original assignee: Xinneng Energy Co Ltd
Current assignee: Xinneng Energy Co Ltd
Priority date: 2017-04-25
Filing date: 2017-04-25
Publication date: 2018-01-09
Anticipated expiration: 2027-04-25

Abstract

本实用新型公开了一种流化床气化炉，其包括竖直设置的气化炉主体，所述气化炉主体为缩径的圆柱体结构，所述气化炉主体变径部分的上方为稀相区，在所述稀相区底部的侧壁上开设所述返料口，所述气化炉主体变径部分的下方为浓相区；其特征在于，其还包括回料装置，所述回料装置包括文丘里燃烧器、调压气源和压力控制器。该装置可以回收粗煤气中的含碳燃料，提高气化效率，同时降低粗煤气中的粉尘含量，降低气化炉结渣几率，改善后续设备余热锅炉、飞灰过滤器的工作环境，减少设备的故障率。

Description

一种流化床气化炉

技术领域：

本实用新型涉及一种流化床气化炉，尤其涉及一种中部回料的流化床气化炉。

背景技术：

煤气化是生产清洁燃料、合成气及冶金还原气的一项关键技术，大规模、先进煤气化技术的应用为替代石油、天然气提供了技术解决方案。

流化床气化炉是现在常用的煤气化生产设备，缺点是粉尘带出系统较多，由于粉尘被大量带出系统，导致后续除尘设备负荷大幅提升，远超过其处理能力，被排出系统的粉尘后续处理是非常困难的事情，由于粉尘含碳量较高，如直接排放，必然导致煤炭利用效率降低，而且粉尘粒度在5微米以下，如处理不当会带来非常严重的环境污染事件。

U-gas气化炉虽然设计了两级旋风除尘的结构形式，但是被带出系统的粉尘仍然远超设计指标，以至于后续设备余热锅炉及陶瓷过滤器故障不断。

改进后的U-gas气化炉选择粉尘返炉二次气化的工艺处理路线，取得了良好的粉尘利用效果，但是飞灰返至高温区破坏了流化床气化炉浓相段的流化状态，使气化炉结渣的几率上升。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种流化床气化炉，在生产过程中将粗煤气中的粉尘尽可能多的拦截下来返回流化床气化炉，且不会破坏流化床气化炉浓相段的流化状态。

本实用新型由如下技术方案实施：一种流化床气化炉，其包括竖直设置的气化炉主体，所述气化炉主体为缩径的圆柱体结构，所述气化炉主体变径部分的上方为稀相区，所述气化炉主体变径部分的下方为浓相区；其特征在于，其还包括回料装置，所述回料装置包括文丘里燃烧器、调压气源、调压阀和压力控制器；所述文丘里燃烧器的进料口与返料料仓连通；所述文丘里燃烧器的扩压管与所述稀相区底部的侧壁上开设的返料口连通；在所述扩压管上设有返料压力计；所述文丘里燃烧器的吸气管通过气化剂进气管与所述调压气源连通；在所述气化剂进气管上设有所述调压阀；在所述文丘里燃烧器的混料管上设有进料压力计；在所述稀相区顶部的侧壁设有气化炉压力计；所述回料压力计、所述返料压力计、所述调压阀、所述进料压力计和所述气化炉压力计均与所述压力控制器电连接。

进一步的，所述文丘里燃烧器包括所述吸气管、所述扩压管和所述混料管；所述吸气管和所述扩压管为漏斗状的变径管；所述吸气管的闭口端和所述扩压管的闭口端分别于所述混料管的两端连通。

进一步的，所述调压气源包括二氧化碳气源、氧气气源和蒸汽气源；所述气化剂进气管包括与所述二氧化碳气源连通的二氧化碳进气管、与所述氧气气源连通的氧气进气管和与所述蒸汽气源连通的蒸汽进气管；所述调压阀包括安装在所述二氧化碳进气管上的二氧化碳调节阀、安装在所述氧气进气管上的氧气调节阀和安装在所述蒸汽进气管上的蒸汽调节阀。

进一步的，所述返料料仓包括一级旋风分离器、二级旋风分离器和三级旋风分离器；所述一级旋风分离器的进风口与流化床气化炉顶部的出气口通过管道连接；所述一级旋风分离器、所述二级旋风分离器和所述三级旋风分离器的出风口与进风口通过管道依次逐级连接；所述一级旋风分离器底部的一级旋风回料腿与所述二级旋风分离器底部的二级旋风回料腿连通；所述三级旋风分离器底部的三级旋风回料腿与所述一级旋风回料腿上方的所述二级旋风回料腿连通；在所述一级旋风回料腿和所述三级旋风回料腿之间的所述二级旋风回料腿上设有所述回料压力计；所述二级旋风回料腿与所述文丘里燃烧器的所述进料口连通。

本实用新型的优点：回收粗煤气中的含碳燃料，提高气化效率，同时降低粗煤气中的粉尘含量，降低气化炉结渣几率，改善后续设备余热锅炉、飞灰过滤器的工作环境，减少设备的故障率。

附图说明：

图1为流化床气化炉的结构主视图。

图2为回料装置的结构示意图。

图3为返料料仓的结构示意图。

图4为压力控制系统示意图。

附图说明如下：气化炉主体1、稀相区101、返料口102、浓相区103、出气口104、气化炉压力计105、回料装置2、文丘里燃烧器3、吸气管301、扩压管302、混料管303、进料口304、返料压力计305、进料压力计306、调压气源4、二氧化碳气源401、氧气气源402、蒸汽气源403、调压阀5、二氧化碳调节阀501、氧气调节阀502、蒸汽调节阀503、返料料仓6、一级旋风分离器601、二级旋风分离器602、三级旋风分离器603、一级旋风回料腿604、二级旋风回料腿605、三级旋风回料腿606、回料压力计607、气化剂进气管7、二氧化碳进气管701、氧气进气管702、蒸汽进气管703、压力控制器8。

具体实施方式：

如图1-4所示，一种流化床气化炉，其包括竖直设置的气化炉主体1，气化炉主体1为缩径的圆柱体结构，气化炉主体1变径部分的上方为稀相区101，气化炉主体1变径部分的下方为浓相区103；其还包括回料装置2，回料装置2包括文丘里燃烧器3、调压气源4、调压阀5和压力控制器8；文丘里燃烧器3包括吸气管301、扩压管302和混料管303，吸气管301和扩压管302为漏斗状的变径管；吸气管301的闭口端和扩压管302的闭口端分别与混料管303的两端连通，进料口304与返料料仓6连通；扩压管302与返料口102连通，在扩压管302上设有返料压力计305；返料料仓6包括一级旋风分离器601、二级旋风分离器602和三级旋风分离器603；一级旋风分离器601的进风口与流化床气化炉顶部的出气口104通过管道连接；一级旋风分离器601、二级旋风分离器602和三级旋风分离器603的出风口与进风口通过管道依次逐级连接；一级旋风回料腿604与二级旋风回料腿605连通；三级旋风回料腿606与一级旋风回料腿604上方的二级旋风回料腿605连通；在一级旋风回料腿604和三级旋风回料腿606之间的二级旋风回料腿605上设有回料压力计607；二级旋风回料腿605与进料口304连通；吸气管301通过气化剂进气管7与调压气源4连通；调压气源4包括二氧化碳气源401、氧气气源402和蒸汽气源403；气化剂进气管7包括与二氧化碳气源401连通的二氧化碳进气管701、与氧气气源402连通的氧气进气管702和与蒸汽气源403连通的蒸汽进气管703；压力控制器8包括安装在二氧化碳进气管701上的二氧化碳调节阀501、安装在氧气进气管702上的氧气调节阀502和安装在蒸汽进气管703上的蒸汽调节阀503；在混料管303上设有进料压力计306；在稀相区101顶部的侧壁设有气化炉压力计105；回料压力计607、返料压力计305、调压阀5、进料压力计306和气化炉压力计105均与压力控制器8电连接。

使用说明：含碳燃料与气化剂在浓相区103反应，生成灰渣和由粗煤气和未反应焦炭组成的反应产物，灰渣在重力作用下向下移动，反应产物上升通过出气口104进入一级旋风分离器601内，部分灰分和未反应焦炭通过一级旋风分离器601分离，通过一级旋风回料腿604进入混料管303中，其中未捕捉到的灰分和未反应的焦炭通过一级旋风分离器601顶部由气体产物夹带进入二级旋风分离器602内；进入二级旋风分离器602内的灰分和未反应焦炭通过二级旋风分离器602分离，通过二级旋风回料腿605进入混料管303中，其中剩余未捕捉到的灰分和未反应的焦炭通过二级旋风分离器602顶部由气体产物夹带进入三级旋风分离器603内，进入三级旋风分离器603内的灰分和未反应焦炭通过三级旋风分离器603分离，通过三级旋风回料腿606进入混料管303中，气体通过三级旋风分离器603的出风口进入下游管路；进入混料管303的灰分和未反应焦炭，与通过吸气管301激射的气化剂一起进去扩压管302中混合进行反应，反应产物顺着气流方向通过返料口102进入稀相区101，反应产物中的灰渣在重力作用下沉降到浓相区103，未反应的焦炭和灰分上升进入一级旋风分离器601循环；通过压力控制器8接收到的气化炉压力计105，返料压力计305，进料压力计306和回料压力计607的数据，调节二氧化碳调节阀501，氧气调节阀502和蒸汽调节阀503的开度，从而调节文丘里燃烧器3与气化炉主体1的压差，确保被回料装置2补集的粉尘能顺利返料。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种流化床气化炉，其包括竖直设置的气化炉主体，所述气化炉主体为缩径的圆柱体结构，所述气化炉主体变径部分的上方为稀相区，所述气化炉主体变径部分的下方为浓相区；其特征在于，其还包括回料装置，所述回料装置包括文丘里燃烧器、调压气源、调压阀和压力控制器；所述文丘里燃烧器的进料口与返料料仓连通；所述文丘里燃烧器的扩压管与所述稀相区底部的侧壁上开设的返料口连通；在所述扩压管上设有返料压力计；所述文丘里燃烧器的吸气管通过气化剂进气管与所述调压气源连通；在所述气化剂进气管上设有所述调压阀；在所述文丘里燃烧器的混料管上设有进料压力计；在所述稀相区顶部的侧壁设有气化炉压力计；所述回料压力计、所述返料压力计、所述调压阀、所述进料压力计和所述气化炉压力计均与所述压力控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种流化床气化炉，其特征在于，所述文丘里燃烧器包括所述吸气管、所述扩压管和所述混料管；所述吸气管和所述扩压管为漏斗状的变径管；所述吸气管的闭口端和所述扩压管的闭口端分别于所述混料管的两端连通。

3.根据权利要求1或2任一所述的一种流化床气化炉，其特征在于，所述调压气源包括二氧化碳气源、氧气气源和蒸汽气源；所述气化剂进气管包括与所述二氧化碳气源连通的二氧化碳进气管、与所述氧气气源连通的氧气进气管和与所述蒸汽气源连通的蒸汽进气管；所述调压阀包括安装在所述二氧化碳进气管上的二氧化碳调节阀、安装在所述氧气进气管上的氧气调节阀和安装在所述蒸汽进气管上的蒸汽调节阀。

4.根据权利要求1或2任一所述的一种流化床气化炉，其特征在于，所述返料料仓包括一级旋风分离器、二级旋风分离器和三级旋风分离器；所述一级旋风分离器的进风口与流化床气化炉顶部的出气口通过管道连接；所述一级旋风分离器、所述二级旋风分离器和所述三级旋风分离器的出风口与进风口通过管道依次逐级连接；所述一级旋风分离器底部的一级旋风回料腿与所述二级旋风分离器底部的二级旋风回料腿连通；所述三级旋风分离器底部的三级旋风回料腿与所述一级旋风回料腿上方的所述二级旋风回料腿连通；在所述一级旋风回料腿和所述三级旋风回料腿之间的所述二级旋风回料腿上设有所述回料压力计；所述二级旋风回料腿与所述文丘里燃烧器的所述进料口连通。

5.根据权利要求3所述的一种流化床气化炉，其特征在于，所述返料料仓包括一级旋风分离器、二级旋风分离器和三级旋风分离器；所述一级旋风分离器的进风口与流化床气化炉顶部的出气口通过管道连接；所述一级旋风分离器、所述二级旋风分离器和所述三级旋风分离器的出风口与进风口通过管道依次逐级连接；所述一级旋风分离器底部的所述一级旋风回料腿与所述二级旋风分离器底部的所述二级旋风回料腿连通；所述三级旋风分离器底部的所述三级旋风回料腿与所述一级旋风回料腿上方的所述二级旋风回料腿连通；在所述一级旋风回料腿和所述三级旋风回料腿之间的所述二级旋风回料腿上设有所述回料压力计；所述二级旋风回料腿与所述文丘里燃烧器的所述进料口连通。