CN2846418Y - 一种干粉固体燃料气化装置 - Google Patents

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门长贵
贺根良
张勇
郑化安
薛微
崔意华
张晓慧
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Abstract

本实用新型提供了一种干粉固体燃料气化装置，包括固体燃料制粉及干粉燃料输送加料系统、气化系统、粗煤气换热净化洗涤系统，所述固体燃料制粉系统包括制粉机、热风炉、选粉器和集粉器，干粉燃料输送加料系统包括料斗和加料器，加料器通过管道与气化系统中的气化炉顶部的单喷嘴连接，气化炉顶部的单喷嘴还连接有氧气或富氧和水蒸汽混合物输送管道，气化炉产生的炽热的粗煤气经过激冷后，经过气化炉下部辐射锅炉或经过气化炉下部辐射锅炉和对流锅炉与粗煤气换热净化洗涤系统中的气体洗涤器连接，气体洗涤器顶部接有煤气出口管道。该装置具有原料适应性广泛、气化指标良好、装置投资少、操作简便和高效环保的特点。

Description

一种干粉固体燃料气化装置
技术领域
本实用新型涉及一种能源化工及资源洁净高效利用领域中合成气或燃料气的气化装置，特别是涉及一种用于生产煤气的干粉固体燃料气化装置。
背景技术
众所周知，含碳氢物质的部分氧化法生产合成气或燃料气技术是重要的化工单元技术之一，引起人们高度重视，从上世纪五十年代初开始一直到现在，经过五六十年技术方面的不断进步，已得到了广泛的应用。固定床、流化床、气流床气化设备在国内外的发展取得巨大的成功，尤其在国内能源资源日益紧俏的今天，气流床气化设备因其气化指标好、节能高效、适应性广，环境友好性，备受众多生产厂家的青睐。
气流床气化装置有干煤粉气流床气化装置、湿法料浆气化装置等。Shell气化技术是一种工业化较为成功的干煤粉气化技术，采用多喷嘴加料，喷嘴的数目多，干粉煤的输送计量控制系统复杂，增添了影响气化炉的正常运行的不确定因素，目前用于合成气生产的装置截止现在没有工业化运行的业绩，况且这种气化装置投入费用较高，运行成本亦高；湿法料浆气化装置有水煤浆气化装置和国内开发的多元料浆气化装置等，在国内多家生产装置上得以应用和推广，但是类似的这种湿法气化的料浆中，含有约40％的水分，导致其气化效率偏低，原料和氧气的消耗较高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足而提供一种具有原料消耗低且适应性广泛、气化指标良好、装置投资少、操作简便和高效环保的干粉固体燃料气化装置。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种干粉固体燃料气化装置，包括固体燃料制粉及干粉燃料输送加料系统、气化系统、粗煤气换热净化洗涤系统，其特征在于：所述固体燃料制粉系统包括制粉机1、热风炉7、选粉器2和通过管道19与选粉器2连接的集粉器3，集粉器3通过管道27与引风机26连接，干粉燃料输送加料系统包括料斗4和加料器5，料斗4顶部通过阀门47和管道22与集粉器3底部连接，料斗4底部通过管道23和阀门48与加料器5连接，加料器5通过管道29与气化系统中的气化炉6顶部的单喷嘴34连接，气化炉6顶部的单喷嘴34还连接有氧气或富氧和水蒸汽混合物输送管道12，气化炉6产生的炽热的粗煤气经过激冷后，沿煤气出口通过管道40和管式混合器41与粗煤气换热净化洗涤系统中的气体洗涤器11连接，或经过气化炉6下部辐射锅炉和管道37、管道40以及管式混合器41与气体洗涤器11连接，或经过气化炉6下部辐射锅炉、对流锅炉9和管道40以及管式混合器41与气体洗涤器11连接，气体洗涤器11顶部接有煤气出口管道45。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：1、气化原料来源广泛，原料包括煤、石油焦、沥青、残渣等所有含碳氢元素的固体物质；2、由于气化原料采用干粉进料，气化炉的操作温度在1200～1800℃，碳的转化率高，原料的消耗较低；3、气化炉采用水冷壁结构，气化炉内耐火层内置盘管或列管水冷壁，保护并延长气化炉耐火砖的使用寿命，气化原料以单喷嘴下喷的方式送入气化炉反应区，气化加料简单，生成的粗煤气和熔渣并流沿气化炉竖直方向下行，经激冷或换热冷却后，固体渣大部分因向下的惯性浸入炉底部水浴，经渣罐排出，清灰方式简单，粗煤气携带的灰尘量低；4、本装置最大限度的充分合理的利用了粗煤气携带的部分物理热，气化炉水冷壁、气化炉下部辐射锅炉、对流锅炉对气化产生的炽热粗煤气携带的湿热以副产蒸汽的方式及时有效地进行了回收；5、本装置干粉燃料的制备和输送采用密封形式，气化温度高，碳转化率高，废水、废渣、废气排放量小，利于环保。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做详细说明。
如图1所示的一种干粉固体燃料气化装置，包括固体燃料制粉及干粉燃料输送加料系统、气化系统、粗煤气换热净化洗涤系统，所述固体燃料制粉系统包括制粉机1、热风炉7、选粉器2和通过管道19与选粉器2连接的集粉器3，集粉器3通过管道27与引风机26连接，干粉燃料输送加料系统包括料斗4和加料器5，料斗4顶部通过阀门47和管道22与集粉器3底部连接，料斗4底部通过管道23和阀门48与加料器5连接，加料器5通过管道29与气化系统中的气化炉6顶部的单喷嘴34连接，气化炉6顶部的单喷嘴34还连接有氧气或富氧和水蒸汽混合物输送管道12，气化炉6生产的炽热粗煤气根据其最终用途可经过激冷，即被来自管道43的水激冷至180～300℃并处于饱和状态，气化产生的熔渣迅速固化后浸入气化炉6下部水域，激冷后的粗煤气沿煤气出口通过管道40和管式混合器41与粗煤气换热净化洗涤系统中的气体洗涤器11连接，或经过气化炉6下部辐射锅炉和管道37、管道40以及管式混合器41与粗煤气换热净化洗涤系统中的气体洗涤器11连接，或经过气化炉6下部辐射锅炉、对流锅炉9和管道40以及管式混合器41与粗煤气换热净化洗涤系统中的气体洗涤器11连接，气体洗涤器11顶部接有煤气出口管道45。所述气化炉6为水冷壁式结构，其上设有水冷壁进水管32、水冷壁水汽出水管30、辐射锅炉进水管33、辐射锅炉水汽出水管31、水或蒸汽进管43和水域出水管35，其底部通过阀门连接有渣罐8；所述对流锅炉9上设置有对流锅炉进水管38和对流锅炉水汽出口管39，其底部通过阀门连接有飞灰收集罐10；所述气体洗涤器11上部设置有洗涤水进水管46，其底部水域通过管道36和泵42与气化炉6底部水域连接；所述料斗4顶部通过管道20和阀门21与介质气总管15连接，介质气总管15通过管道24与加料器5底部连接；所述制粉机1入口连接有固体燃料输送管道14，制粉机1入口还与热风炉7连接，引风机26一端通过管道13与热风炉7连接，其另一端通过管道27与集粉器3连接；所述料斗4通过阀门28和管道18、19与选粉器2连接，选粉器2与制粉机1之间连接有管道16、17；所述管式混合器41连接有进水管44。
以陕西神府煤为原料，采用本实用新型一种干粉固体燃料气化装置后的运行结果如下：
原料元素分析(质量)如下：
C     70.80
H     4.85
S     0.40
O     12.09
Aad    5.36
Mad    5.60。
发热量：29000j/g。
采用的操作条件如下：干粉煤流量2t/h；氧气纯度98％，氧气流量1180Nm3，4.5MPa的蒸汽70kg/h，气化炉操作压力3.0MPa，温度1450℃；干煤气流量4130Nm3/h，CO+H2含量90.50mol％，副产4.0MPa的蒸汽1.2t/h，灰渣总量136kg/h(干基)。

Claims (8)

1、一种干粉固体燃料气化装置，包括固体燃料制粉及干粉燃料输送加料系统、气化系统、粗煤气换热净化洗涤系统，其特征在于：所述固体燃料制粉系统包括制粉机(1)、热风炉(7)、选粉器(2)和通过管道(19)与选粉器(2)连接的集粉器(3)，集粉器(3)通过管道(27)与引风机(26)连接，干粉燃料输送加料系统包括料斗(4)和加料器(5)，料斗(4)顶部通过阀门(47)和管道(22)与集粉器(3)底部连接，料斗(4)底部通过管道(23)和阀门(48)与加料器(5)连接，加料器(5)通过管道(29)与气化系统中的气化炉(6)顶部的单喷嘴(34)连接，气化炉(6)顶部的单喷嘴(34)还连接有氧气或富氧和水蒸汽混合物输送管道(12)，气化炉(6)产生的炽热的粗煤气经过激冷后，沿煤气出口通过管道(40)和管式混合器(41)与粗煤气换热净化洗涤系统中的气体洗涤器(11)连接，或经过气化炉(6)下部辐射锅炉和管道(37)、管道(40)以及管式混合器(41)与气体洗涤器(11)连接，或经过气化炉(6)下部辐射锅炉、对流锅炉(9)和管道(40)以及管式混合器(41)与气体洗涤器(11)连接，气体洗涤器(11)顶部接有煤气出口管道(45)。
2、根据权利要求1所述的一种干粉固体燃料气化装置，其特征在于：所述气化炉(6)为水冷壁式结构，其上设有水冷壁进水管(32)、水冷壁水汽出水管(30)、辐射锅炉进水管(33)、辐射锅炉水汽出水管(31)、水或蒸汽进管(43)和水域出水管(35)，其底部通过阀门连接有渣罐(8)。
3、根据权利要求1所述的一种干粉固体燃料气化装置，其特征在于：所述对流锅炉(9)上设置有对流锅炉进水管(38)和对流锅炉水汽出口管(39)，其底部通过阀门连接有飞灰收集罐(10)。
4、根据权利要求1所述的一种干粉固体燃料气化装置，其特征在于：所述气体洗涤器(11)上部设置有洗涤水进水管(46)，其底部水域通过管道(36)和泵(42)与气化炉(6)底部水域连接。
5、根据权利要求1所述的一种干粉固体燃料气化装置，其特征在于：所述料斗(4)顶部通过管道(20)和阀门(21)与介质气总管(15)连接，介质气总管(15)通过管道(24)与加料器(5)底部连接。
6、根据权利要求1所述的一种干粉固体燃料气化装置，其特征在于：所述制粉机(1)入口连接有固体燃料输送管道(14)，制粉机(1)入口还与热风炉(7)连接，引风机(26)一端通过管道(13)与热风炉(7)连接，其另一端通过管道(27)与集粉器(3)连接。
7、根据权利要求1所述的一种干粉固体燃料气化装置，其特征在于：所述料斗(4)通过阀门(28)和管道(18、19)与选粉器(2)连接，选粉器(2)与制粉机(1)之间连接有管道(16、17)。
8、根据权利要求1所述的一种干粉固体燃料气化装置，其特征在于：所述管式混合器(41)连接有进水管(44)。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101024782B (zh) * 2007-04-06 2010-05-19 东南大学 密相输运床煤加压气化装置及方法
CN102433164A (zh) * 2011-10-20 2012-05-02 清华大学 一种水蒸汽输送煤粉的气流床气化系统及方法
CN103555935A (zh) * 2013-11-21 2014-02-05 中冶北方（大连）工程技术有限公司 球团铁精矿细磨造球系统及工艺

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