CN207031367U - 一种新型煤气化技术气化炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型煤气化技术气化炉，包括水煤浆多喷嘴气化炉和碳洗塔，水煤浆多喷嘴气化炉的顶端设置有煤浆氧气进口管，水煤浆多喷嘴气化炉的一侧连通有工艺气管道和补水管，水煤浆多喷嘴气化炉底端的一侧连接有气化炉黑水出水管，气化炉黑水出水管的另一端连接有运输管，碳洗塔的顶端设置有工艺气出口管道，碳洗塔的一端连接有工艺冷凝液管道，工艺冷凝液管道的底端设置有高压灰水管。本实用新型是一种新型煤气化技术气化炉，该设备主要适用于化工氮肥企业煤气化生产，提高了原料的热利用效率，使氮肥行业的能耗、成本大幅度下降，减少废气、废渣、废水对环境的污染，原料适应性广，投资省、粗煤气成本较低。

Description

一种新型煤气化技术气化炉

技术领域

本实用新型涉及一种气化炉，特别涉及一种新型煤气化技术气化炉。

背景技术

煤炭气化是指在特定的设备内于一定温度及压力下使煤中的有机质与气化剂发生一系列化学反应，将固体煤转化为灰渣和可燃性气体的过程，根据所采用气化剂的不同空气、纯氧、富氧空气、水蒸气、二氧化碳等和气化工艺的不同，能够制得各种不同成分的煤气，经进一步的净化与变换反应，可用于生产工业燃料气、民用煤气和化工原料气，煤炭气化能够达到充分利用煤炭资源的目的，是洁净、高效利用煤炭的最主要途径，在电力生产、城市供暖、燃料电池、液体燃料和化工原料合成等方面有着广泛的应用，如煤气化后经过脱硫净化形成不同热值的煤气，是我国民用及工业燃料气的主要来源，与煤直接燃烧相比，煤气的能量转化效率要高很多，同时灰渣及大气污染也得到了有效控制，煤气化还是目前先进高效发电技术如煤气化联合循环发电及燃料电池发电技术的前驱工艺，由煤合成替代石油液体燃料最成熟的工艺和途径就是合成气经过F-T合成间接液化，而煤直接液化所需的大量氢源也均由煤气化提供，随着煤炭转化日益向电-热-化工多联产方向发展，煤的气化已成为多联产系统和许多能源高新技术的关键环节，因而大多数国家已把它列为未来洁净煤技术中的核心技术。

我国大部分的氮肥企业煤气化采用的大都是固定床间歇气化法，固定床间歇煤气化炉的造气技术是我国独有的，其生产工艺是逐步建立完善起来的，生产中的控制技术也是从无到有，从简单到高级，从局部到全面这样完善起来的，目前常压固定床间歇气化煤气炉在化肥行业所占产能比重，据资料统计，我国化肥总产量中固定床间歇气化的氨厂仍占据大多数，但是随着科学技术的快速发展，固定床间歇气化煤气炉的造气技术已经不能满足日益前进的化肥生产企业的需要，在这样的新形势下连续煤气化的技术的使用已经发展到了刻不容缓的地步。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种新型煤气化技术气化炉，提高原料的热利用效率，使氮肥行业的能耗、成本大幅度下降，减少废气、废渣、废水对环境的污染。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型一种新型煤气化技术气化炉，包括水煤浆多喷嘴气化炉和碳洗塔，所述水煤浆多喷嘴气化炉的顶端设置有煤浆氧气进口管，所述水煤浆多喷嘴气化炉的一侧连通有工艺气管道和补水管，所述水煤浆多喷嘴气化炉底端的一侧连接有气化炉黑水出水管，所述气化炉黑水出水管的另一端连接有运输管，所述碳洗塔的顶端设置有工艺气出口管道，所述碳洗塔的一端连接有工艺冷凝液管道，所述工艺冷凝液管道的底端设置有高压灰水管。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述碳洗塔的底端设置有碳洗塔黑水出水管，所述碳洗塔黑水出水管的底端与运输管相连通。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述工艺气管道和补水管的一端均与碳洗塔相连通。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型是一种新型煤气化技术气化炉，该设备主要适用于化工氮肥企业煤气化生产，提高了原料的热利用效率，使氮肥行业的能耗、成本大幅度下降，减少废气、废渣、废水对环境的污染，原料适应性广，投资省、粗煤气成本较低。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的工艺流程结构示意图；

图中：1、水煤浆多喷嘴气化炉；2、碳洗塔；3、媒浆氧气进口管；4、工艺气管道；5、补水管；6、气化炉黑水出水管；7、运输管；8、碳洗塔黑水出水管；9、高压灰水管；10、工艺冷凝液管道；11、工艺气出口管道。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1-2所示，本实用新型提供一种新型煤气化技术气化炉，包括水煤浆多喷嘴气化炉1和碳洗塔2，水煤浆多喷嘴气化炉1的顶端设置有煤浆氧气进口管3，水煤浆多喷嘴气化炉1的一侧连通有工艺气管道4和补水管5，水煤浆多喷嘴气化炉1底端的一侧连接有气化炉黑水出水管6，气化炉黑水出水管6的另一端连接有运输管7，碳洗塔2的顶端设置有工艺气出口管道11，碳洗塔2的一端连接有工艺冷凝液管道10，工艺冷凝液管道10的底端设置有高压灰水管9。

进一步的，碳洗塔2的底端设置有碳洗塔黑水出水管8，碳洗塔黑水出水管8的底端与运输管7相连通，设置的运输管7均与水煤浆多喷嘴气化炉1和碳洗塔2相连通，用于收集与运输黑水处理。

工艺气管道4和补水管5的一端均与碳洗塔2相连通，设置的工艺气管道4和补水管5的两端均与水煤浆多喷嘴气化炉1和碳洗塔相连通，达到连接作用。

具体的，本实用新型在使用的时候，采用细煤粉或水煤浆与气化剂(一般采用纯氧)在高温(1200-1600℃)、高压(2-10MPa)下高速并流发生部分氧化燃烧反应和气化反应生成以ＣＯ＋Ｈ２为主的合成气，灰渣以液态形式排出气化炉，煤粉在气化炉中停留时间短，气化炉生产能力大，碳转化率高，粗合成气中ＣＨ４含量低，有效气(ＣＯ＋Ｈ２)含量高，且不产生焦油、萘和酚等物质。

多喷嘴对置式气化及煤气初步净化，其中煤浆经隔膜泵加热，通过四个对称布置在气化炉气化室中上部同一水平面的工艺喷嘴，与氧气一起对喷进入气化炉，对置气化炉的流场结构由射流区、撞击区、撞击流股、回流区、折返流区和管流区组成，煤浆颗粒在气化炉内的气化过程经历了以下步骤：颗粒的湍流弥散、颗粒的振荡运动、颗粒的对流加热、颗粒的辐射加热、煤浆蒸发与颗粒中挥发份的析出、挥发产物的气相反应、煤焦的多相反应、灰渣的形成等。

气化反应是串并联反应同时存在的极为复杂的反应体系，可分为一次反应与二次反应。

出气化室的夹带熔融态灰渣的高温合成气，在复合床结构的洗涤冷却室内完成合成气的洗涤冷却和熔渣的初步分离，采用混合器、旋风分离器和水洗塔相结合的节能高效煤气初步净化系统，使煤气中灰、渣的含量降到最低，并且减少压力损失，气化炉及煤气初步净化系统来的含渣水分别减压后导入含渣水处理系统，含渣水首长进入蒸发热水塔蒸发室，蒸发室内含渣水大量汽化，溶解在水中的酸性气体一起解析，蒸发室产生的蒸汽进入热水室与循环灰水直接接触，使灰水得到最大程度升温，蒸发室底部含固量得到增浓的液相产物再进行真空闪蒸，进一步降低含渣水温度和浓缩含渣水的含固量，将酸性气体完全解析，适用于加压下（中、高压）气化，成功的工业化气化压力一般在4.0MPa和6.5MPa，在较高的气化压力下，可以降低合成气压缩的能耗，气化炉进料稳定，由于气化炉的进料由可以调速的高压煤浆泵输送，所以煤浆的流量和压力容易得到保证，便于气化炉的负荷调节，使装置具有较大的操作弹性，同等生产规模下装置投资低。

该设备主要适用于化工氮肥企业煤气化生产，提高了原料的热利用效率，使氮肥行业的能耗、成本大幅度下降，减少废气、废渣、废水对环境的污染，原料适应性广，投资省、粗煤气成本较低。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (3)

1.一种新型煤气化技术气化炉，包括水煤浆多喷嘴气化炉（1）和碳洗塔（2），其特征在于，所述水煤浆多喷嘴气化炉（1）的顶端设置有煤浆氧气进口管（3），所述水煤浆多喷嘴气化炉（1）的一侧连通有工艺气管道（4）和补水管（5），所述水煤浆多喷嘴气化炉（1）底端的一侧连接有气化炉黑水出水管（6），所述气化炉黑水出水管（6）的另一端连接有运输管（7），所述碳洗塔（2）的顶端设置有工艺气出口管道（11），所述碳洗塔（2）的一端连接有工艺冷凝液管道（10），所述工艺冷凝液管道（10）的底端设置有高压灰水管（9）。

2.根据权利要求1所述的一种新型煤气化技术气化炉，其特征在于，所述碳洗塔（2）的底端设置有碳洗塔黑水出水管（8），所述碳洗塔黑水出水管（8）的底端与运输管（7）相连通。

3.根据权利要求1所述的一种新型煤气化技术气化炉，其特征在于，所述工艺气管道（4）和补水管（5）的一端均与碳洗塔（2）相连通。