CN2873781Y - 低成本洁净煤气化系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及煤气化和煤液化技术在化工、电力、煤炭等行业中的应用，专指一种低成本洁净煤气化系统。本实用新型的目的是要克服现有技术效率低、污染环境严重和成本高的缺点。其解决方案是：包括气化炉和密封球渣仓，所述气化炉包括炉体外套、冷却夹套、耐火绝热层、与氧气管道连接的煤粉混合管道和煤粉喷嘴，还包括煤粉加工装置和加压料仓，煤粉加工装置和加压料仓通过输送机构连接，所述加压料仓经煤粉混合管道与气化炉中的煤粉喷嘴连接，煤粉混合管道上还分别连接有水蒸气管道、CO2管道、氢气管道和氮气管道，气化炉下端出口经过文丘里水冷器连接密封球渣仓，密封球渣仓上部的输出管连接下储存罐，密封球渣仓下端经冷渣机连接进渣库。

Description

低成本洁净煤气化系统
所属技术领域：
本实用新型涉及煤气化和煤液化技术在化工、电力、煤炭等行业中的应用，专指一种低成本洁净煤气化系统。
背景技术：
目前，煤炭资源是我国第一大工业原料，随着石油开采的枯竭，石油价格迅猛波动，世界各国广泛都开展重视煤气化和煤液化技术在化工、电力、煤炭等行业中的应用，煤气化和煤液化是替代石油的宝贵能源，其中利用开发煤气化技术实现产业化，对我们来说是一个重要的课题。在我国的煤气化转化过程中，由于所用系统中设备结构不合理，造成工艺流程不合理，普遍存在效率低，污染环境严重的问题。同时高效洁净煤气化技术在关键设备、核心技术方面投资庞大，一项国外的此类技术的转让费高达五亿元人民币，建设四十万吨甲醇需要投资十四亿元人民币，设备成本高，投资巨大，对我国来讲是阻碍煤气化产业发展的关键因素。
发明内容：
本实用新型的目的是要克服现有技术效率低、污染环境严重和成本高的不足之处。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种低成本洁净煤气化系统，包括气化炉18和密封球渣仓12，所述气化炉18包括炉体外套9、冷却夹套17、耐火绝热层23、与氧气管道6连接的煤粉混合管道3和煤粉喷嘴10，其特征是：还包括煤粉加工装置1和加压料仓2，煤粉加工装置1和加压料仓2通过输送机构连接，所述加压料仓2经煤粉混合管道3与气化炉18中的煤粉喷嘴10连接，煤粉混合管道3上还分别连接有水蒸气管道4、CO2管道5、氢气管道7和氮气管道8，气化炉18下端出口经过文丘里水冷器11连接密封球渣仓12，密封球渣仓12上部的输出管13连接下储存罐14，密封球渣仓12下端经冷渣机15连接进渣库16。
上述煤粉混合管道3上还分别连接有冷却水管道19、CO管道20、空气管道21和天燃气管道22。
上述气化炉18的内腔上部还通过合成气输出管24连接有上储存罐25。
上述上储存罐25与提纯净化装置26连接，该提纯净化装置26的输出管与氢气管道7、CO管道20和天燃气管道22分别连接。
本实用新型的有益效果是：以前煤气化设备中是将″水煤粉″作为原料泵加压进入气化炉中，以氧气作为助燃剂进行燃烧，而本实用新型从结构上进行了改进，改进了煤粉加工装置，使用煤粉加压料仓进行煤粉输送，用加压气把煤粉引进加压煤粉混合管道，再由喷嘴喷射进气化炉中，并适用多种煤阶层，尤其适合中外各国多品种煤气化的大型工业用途，也可小型化而气化气效率不变，并可作为中小企业小资金投入理想的煤气化系统，在原来只有的氧气管道的基础上增加了水蒸气管道、CO2管道、CO管道、空气管道、天燃气管道、氢气管道和氮气管道，以煤粉作为主原料，其它为辅助原料，提高了生产效率。经过计算：一个煤气化项目投资10亿元，用煤粉生产合成氨，碳的转化率可达98％，这大大降低煤在合成氨产品中的成本，合成氨成本由1403.1元/吨降到951.34元/吨，这对我国一个大型企业来说，每年可增加效益过亿元。使用本实用新型的系统后，气体配比更合理，一个大型企业每年可减少向大气排放1517.1吨二氧化硫，大大改善了污染环境严重的现状。同时本实用新型结构简单，投入成本低，不仅新建厂容易，更特别适合进行老厂的改造建设。
附图说明：
附图是本实用新型整体系统结构示意图。
附图标记说明如下：
1.煤粉加工装置，2.加压料仓，3.煤粉混合管道，4.水蒸气管道，5.CO2管道，6.氧气管道，7.氢气管道，8.氮气管道，9.炉体外套，10.煤粉喷嘴，11.文丘里水冷器，12.密封球渣仓，13.输出管，14.下储存罐，15.冷渣机，16.进渣库，17.冷却夹套，18.气化炉，19.冷却水管道，20.CO管道，21.空气管道，22.天燃气管道，23.耐火绝热层，24.合成气输出管，25.上储存罐，26.提纯净化装置。
具体实施方式：
下面将结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
整个连接结构是煤粉加工装置1经输送机构连接加压料仓2，煤粉加压料仓2的输出经煤粉混合管道3连接到气化炉18中的煤粉喷嘴10上。所说的气化炉18包括炉体外套9、冷却夹套17、耐火绝热层23和煤粉喷嘴10，所说的与煤粉喷嘴10连接的煤粉混合管道3上分别连接有水蒸气管道4、CO2管道5、氧气管道6、氢气管道7和氮气管道8、冷却水管道19、CO管道20、空气管道21、天燃气管道22。所说的气化炉18的内腔上部还通过合成气输出管24连接有上储存罐25。所说的气化炉18下端出口经过文丘里水冷器11连接到密封球渣仓12，密封球渣仓12上部经输出管13连接下储存罐14。所说的上储存罐25与提纯净化装置26连接，该提纯净化装置26的输出管与氢气管道7、CO管道20和天燃气管道22分别连接。密封球渣仓12下端经冷渣机15连接进渣库16。上述管道上均设置有阀门。
工作过程是：煤粉加工装置1包括常规的煤粉碎机、震动球磨机、200目筛选机，对煤块进行破碎与磨细，加工好的煤粉用皮带输煤机和螺旋给煤机组成的输送机构送入加压料仓2内，切换进料闸阀使加压料仓2进行循环填煤与加压。加压料仓2内的加压煤粉通过煤粉混合管道3后再经煤粉喷嘴10喷入气化炉18内，煤粉在气化炉18中停留数秒产生裂解化学反应，裂解温度1400℃。所说的气化炉18的内腔上部的气化气通过合成气输出管24输送到上储存罐25。反应后的熔融煤灰渣经过文丘里水冷器11冷却到450℃以下进入密封球渣仓12，经切换电磁阀定期排渣，煤灰渣排入冷渣机15，冷渣机15里的灰渣被冷却到100℃以下，然后由输渣管道排放到进渣库16。所说的上储存罐25中的煤气化气体进入气体提纯净化装置26进行脱硫、碳工艺然后精制成合格合成气。为了用户各种需要还特别设计成自循环反馈工艺可选不需建锅炉装置提供高压蒸汽而利用自身反应热回收装置提供高压蒸汽，为了节煤、节能还可选自循环反馈氢工艺以减少空分设备投资，最大限度利用回收反应热和气化后产出的物质回馈利用，达到煤气化系统低消耗、低成本建设。

Claims (4)

1、一种低成本洁净煤气化系统，包括气化炉(18)和密封球渣仓(12)，所述气化炉(18)包括炉体外套(9)、冷却夹套(17)、耐火绝热层(23)、与氧气管道(6)连接的煤粉混合管道(3)和煤粉喷嘴(10)，其特征是：还包括煤粉加工装置(1)和加压料仓(2)，煤粉加工装置(1)和加压料仓(2)通过输送机构连接，所述加压料仓(2)的输出经煤粉混合管道(3)到气化炉(18)中的煤粉喷嘴(10)，煤粉混合管道(3)上还分别连接有水蒸气管道(4)、CO2管道(5)、氢气管道(7)和氮气管道(8)，气化炉(18)下端出口经过文丘里水冷器(11)连接密封球渣仓(12)，密封球渣仓(12)上部的输出管(13)连接下储存罐(14)，密封球渣仓(12)下端经冷渣机(15)连接进渣库(16)。
2、如权利要求1所述的低成本洁净煤气化系统，其特征在于：所述煤粉混合管道(3)上分别连接有冷却水管道(19)、CO管道(20)、空气管道(21)和天燃气管道(22)。
3、如权利要求1或2所述的低成本洁净煤气化系统，其特征在于：所述气化炉(18)的内腔上部通过合成气输出管(24)连接有上储存罐(25)。
4、如权利要求3所述的低成本洁净煤气化系统，其特征在于：所述上储存罐(25)与提纯净化装置(26)连接，该提纯净化装置(26)的输出管与氢气管道(7)、CO管道(20)和天燃气管道(22)分别连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113637502A (zh) * 2021-07-30 2021-11-12 宁夏神耀科技有限责任公司 用于加压气化炉点火烧嘴的控制方法及点火装置

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