專利名稱：一種等離子煤氣化工藝及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤氣化的工藝及設(shè)備，特別是一種等離子煤氣化的工藝及裝置。
背景技術(shù)：
煤氣化是煤化工的關(guān)鍵技術(shù)之一?，F(xiàn)有的煤氣化工藝可分為固定床、流化床和氣流床三大類。Lurgi技術(shù)是固定床煤氣化工藝的典型代表，這類技術(shù)對(duì)煤質(zhì)要求高，只能用塊煤做原料；高溫Wenkler技術(shù)是流化床工藝的代表，這類技術(shù)存在“上吐下瀉”的問題，導(dǎo)致其轉(zhuǎn)化率低；氣流床工藝可分為干法進(jìn)料和濕法進(jìn)料兩種，Shell是干法進(jìn)料的氣流床技術(shù)，Texaco和Dow是濕法進(jìn)料的氣流床技術(shù)，但要求原料煤的灰熔點(diǎn)和氣化溫度匹配，需將原煤配制成水煤漿，適合氣流床工藝使用的煤種范圍較窄。開發(fā)高效、低投資和適應(yīng)性廣的煤氣化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)煤氣化的重要方面。
等離子煤氣化技術(shù)與常規(guī)煤氣化技術(shù)相比，等離子煤氣化應(yīng)用等離子體炬的高溫、高能和高密度的活性粒子的特點(diǎn)，這樣的體系具有很高的反應(yīng)性，很容易于煤發(fā)生作用而對(duì)原料煤沒有特殊要求，可用于劣質(zhì)煤的氣化；等離子煤氣化的氣化程度高達(dá)98％以上，而且產(chǎn)物氣中CO和H2的含量較常規(guī)煤氣化有較大的提高，達(dá)到97％，產(chǎn)物氣的熱值達(dá)12500KJ/m3；煤中90％以上的硫轉(zhuǎn)化為H2S，易于脫除。
現(xiàn)有的等離子煤氣化工藝及裝置存在反應(yīng)器內(nèi)壁面結(jié)焦，其連續(xù)運(yùn)行時(shí)間短；單臺(tái)等離子煤氣化裝置氣化負(fù)荷小，其工業(yè)化受到限制；作為輸送氣體的N2在氣化裝置中生成氮化合物，氣化物的后續(xù)利用需進(jìn)行費(fèi)用較高的脫氮處理；等離子煤氣化裝置的熱效率需進(jìn)一步提高等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在上述現(xiàn)有等離子煤氣化工藝及裝置的基礎(chǔ)上，提出一種等離子煤氣化工藝及裝置，以解決現(xiàn)有等離子煤氣化工藝及裝置的問題，如反應(yīng)器內(nèi)壁面結(jié)焦的問題、由于結(jié)焦導(dǎo)致連續(xù)運(yùn)行時(shí)間短的問題、單臺(tái)等離子煤氣化裝置氣化負(fù)荷小的問題、作為輸送氣體的N2在氣化裝置中生成氮化合物及氣化物的后續(xù)利用需進(jìn)行費(fèi)用較高的脫氮處理的問題；等離子煤氣化裝置的熱效率低的問題，以改進(jìn)和進(jìn)一步提高煤氣化的工藝和煤氣化的效率。
本發(fā)明解決上述問題和實(shí)現(xiàn)上述目的所采取的工藝路線如下在等離子發(fā)生器中由工作氣體入口通入工作氣體后施加電源，并以50～80m/s的速度噴入等離子反應(yīng)器中產(chǎn)生等離子體弧，形成1000℃～2000℃的等離子場(chǎng)；合成氣和煤粉作為煤粉氣流通過煤粉氣流管經(jīng)預(yù)熱換熱器預(yù)熱后，由煤粉氣流噴嘴將20～100μm的煤粉以4～6m/s的速度和50～90g/min的煤量噴入等離子反應(yīng)器中的熱等離子場(chǎng)進(jìn)行反應(yīng)，生成的混合氣體經(jīng)過水汽換熱器放熱后進(jìn)入氣固分離器中進(jìn)行氣、固分離，分離出的煤灰落入封閉的煤灰槽中，分離出的混合氣體在布袋除塵器中進(jìn)行細(xì)飛灰的分離，分離出的飛灰進(jìn)入封閉的飛灰槽中，分離出的5％～15％的合成氣進(jìn)入合成氣管和煤粉氣流管經(jīng)過預(yù)熱換熱器預(yù)熱后作為等離子反應(yīng)器的保護(hù)氣及煤粉氣流的載氣；85％～95％的合成氣由合成氣輸出管作為合成氣產(chǎn)品輸出儲(chǔ)存；冷卻系統(tǒng)的冷卻水經(jīng)等離子發(fā)生器上的循環(huán)冷卻水套進(jìn)口進(jìn)入冷卻槽路中冷卻等離子發(fā)生器的陰陽極，吸收熱量后的冷卻水通過循環(huán)冷卻水套出口后，再經(jīng)水汽換熱器入口進(jìn)入水汽換熱器中進(jìn)行熱交換，吸收熱量后的150℃～250℃的蒸汽再次進(jìn)入預(yù)熱換熱器中，預(yù)熱合成氣管中的合成氣和煤粉氣流管中的煤粉氣流，并將120℃～225℃的水蒸汽通過預(yù)熱換熱器水蒸汽出口管送出；合成氣通過合成氣管預(yù)熱后與水蒸汽混合后經(jīng)合成氣水蒸汽噴管沿等離子反應(yīng)器的內(nèi)壁面環(huán)形噴入，在等離子反應(yīng)器的內(nèi)壁面形成合成氣阻擋層，阻擋炭碎片在等離子反應(yīng)器的內(nèi)壁面的結(jié)焦。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述等離子煤氣化工藝的裝置所采取的技術(shù)措施包括電源、工作氣體入口、循環(huán)冷卻水套入口、等離子發(fā)生器、等離子反應(yīng)器、水汽換熱器、氣固分離器、煤灰槽、預(yù)熱換熱器水蒸汽出口管、預(yù)熱換熱器、煤粉氣流管、合成氣管、煤粉氣流噴管、等離子發(fā)生器入口、合成氣水蒸汽噴管、循環(huán)冷卻水套出口、水汽換熱器出口、水汽換熱器入口、氣固分離器出口、布袋除塵器、合成氣輸出管飛灰槽、合成氣阻擋層、等離子弧、煤粉氣流、熱等離子場(chǎng)、等離子反應(yīng)器外殼、等離子發(fā)生器外殼、等離子陽極棒絕緣子、等離子陽極棒、等離子陰極棒、頂蓋、工作氣體通道外殼、等離子陰極棒絕緣子、循環(huán)冷卻水套、工作氣體噴出通道，其特征是在發(fā)生器的頂蓋上設(shè)有電源、工作氣體、煤粉氣流噴管、等離子發(fā)生器入口和合成氣水蒸汽噴管；在等離子發(fā)生器中安裝有等離子陰極棒和等離子陰極棒絕緣子以及與等離子陰極棒相對(duì)應(yīng)的等離子陽極棒和等離子陽極棒絕緣子；在等離子發(fā)生器中的等離子陰極棒之間設(shè)有煤粉氣流噴管；在等離子發(fā)生器中的周邊設(shè)有合成氣水蒸汽噴管；在等離子發(fā)生器中設(shè)有循環(huán)冷卻水套以及循環(huán)冷卻水套進(jìn)口和循環(huán)冷卻水套出口，并由頂蓋固定密封，循環(huán)冷卻水套出口由冷卻水管連通水汽換熱器的入口，在經(jīng)水汽換熱器出口管連通預(yù)熱換熱器，煤粉氣流管和合成氣管通過預(yù)熱換熱器預(yù)熱后送入等離子發(fā)生器中；在等離子發(fā)生器的下部依次設(shè)有等離子反應(yīng)器、水汽換熱器、氣固分離器以及煤灰槽；在氣固分離器上設(shè)有氣固分離器出口，并通過管道連通布袋除塵器，后由合成氣輸出管連通預(yù)熱換熱器和煤氣化產(chǎn)品的合成氣輸出儲(chǔ)存。
其中所述的工作氣體是氧氣或者是空氣混合氣體；所述的煤粉氣流噴管至少是兩個(gè)或兩個(gè)以上的煤粉氣流噴管構(gòu)成；所述的合成氣水蒸汽噴管是至少兩個(gè)或兩個(gè)以上的合成氣水蒸汽噴管構(gòu)成；所述的等離子反應(yīng)器外殼是由內(nèi)壁面防結(jié)焦層和中間耐高溫層以及外壁保溫層復(fù)合而構(gòu)成。
本發(fā)明在現(xiàn)有等離子煤氣化工藝及裝置的基礎(chǔ)上，對(duì)工藝及設(shè)備進(jìn)行了進(jìn)一步的改進(jìn)，并從工藝路線上實(shí)現(xiàn)高溫炭碎片與內(nèi)壁面的徹底隔離以延長(zhǎng)連續(xù)運(yùn)行時(shí)間，提高反應(yīng)區(qū)煤粉的局部濃度和接觸時(shí)間，減少散熱及合成氣再循環(huán)以提供煤轉(zhuǎn)化率及熱效率。為實(shí)現(xiàn)上述工藝過程，本發(fā)明還采用了合成氣水蒸汽混合氣體沿該等離子反應(yīng)器裝置的內(nèi)壁面縱向螺旋噴入，作為炭碎片與壁面之間的阻隔層，有效抑制其在反應(yīng)器內(nèi)壁面沉積結(jié)焦，延長(zhǎng)該裝置的連續(xù)運(yùn)行時(shí)間，為該裝置的工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)提供條件。本發(fā)明采用在等離子噴入口中間縱向?qū)ΨQ噴入煤粉氣流，以增加煤粉與等離子的反應(yīng)時(shí)間，并在等離子場(chǎng)高溫區(qū)形成滯止?jié)饪s區(qū)，提高反應(yīng)區(qū)煤粉的局部濃度和反應(yīng)時(shí)間，由于采用該方式，不需穿過邊界層，縮短了煤粉進(jìn)入等離子火焰高溫區(qū)的距離，提高煤的轉(zhuǎn)化率。采用混合氣體經(jīng)分離后的合成氣作為煤粉輸送氣體，減少了氣化物后續(xù)利用所需的脫氮費(fèi)用，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性；為了工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)，本發(fā)明在等離子發(fā)生器中設(shè)置了循環(huán)水套冷套，水汽換熱器和預(yù)熱換熱器，以便利用熱能，冷卻反應(yīng)生成的混合氣體、加熱煤粉氣流和合成氣，以減少熱量損失，有效地利用了熱能，該工藝路線合理，設(shè)備裝置結(jié)構(gòu)緊湊，無環(huán)境污染。
本發(fā)明由于對(duì)現(xiàn)有等離子煤氣化裝置進(jìn)行了改進(jìn)，并實(shí)現(xiàn)了等離子煤氣化工藝，使得該裝置連續(xù)運(yùn)行時(shí)間提高了3倍以上，煤的氣化率提高了4％～6％，達(dá)到了92％～95％，反應(yīng)器效率提高了10％左右，并解決了反應(yīng)器內(nèi)壁面長(zhǎng)期以來的結(jié)焦問題，取得了令人滿意的效果。
通過以上技術(shù)的實(shí)施，反應(yīng)裝置的負(fù)荷提高5倍以上，反應(yīng)裝置的的熱效率提高10％。


圖1是等離子體煤氣化工藝及裝置的整體結(jié)構(gòu)示意2是等離子體煤氣化裝置主剖面結(jié)構(gòu)示意3是等離子體煤氣化裝置仰剖面結(jié)構(gòu)示意4是等離子槍剖面結(jié)構(gòu)示意圖其中1電源 2工作氣體 3冷卻水套進(jìn)口 4等離子發(fā)生器 5等離子反應(yīng)器 6水汽換熱器 7氣固分離器 8煤灰槽9預(yù)熱換熱器水蒸汽出口管 10預(yù)熱換熱器 11煤粉氣流管 12合成氣管 13煤粉氣流噴管 14等離子發(fā)生器入口 15合成氣水蒸汽噴管 16冷卻水套出口 17水汽換熱器出口 18水汽換熱器入口 19氣固分離器出口 20布袋除塵器 21合成氣輸出管 22飛灰槽 23合成氣阻擋層 24等離子弧 25煤粉氣流 26熱等離子場(chǎng) 27等離子反應(yīng)器外殼 28等離子發(fā)生器外殼 29等離子陽極絕緣子 30等離子陽極棒 31等離子陰極棒 32頂蓋 33工作氣體通道外殼34等離子陰極棒絕緣子 35循環(huán)冷卻水套 36工作氣體噴出通道
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作出進(jìn)一步說明實(shí)施例1本發(fā)明在原有的工藝及設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，如附圖1所示，在等離子發(fā)生器(4)上由工作氣體(2)入口通入工作氣體(氧氣)并施加以電源(1)后，在等離子反應(yīng)器(5)中產(chǎn)生等離子體弧(24)，合成氣管(12)、煤粉氣流管(11)經(jīng)預(yù)熱換熱器(10)吸熱后，由合成氣水蒸汽噴管(15)及煤粉氣流噴管(13)噴入等離子反應(yīng)器(5)中，在等離子反應(yīng)器(5)中發(fā)生反應(yīng)，其生成物經(jīng)過水汽換熱器(6)放熱進(jìn)入氣固分離器(7)中進(jìn)行氣固分離，分離出的煤灰進(jìn)入封閉煤灰槽(8)中，并將煤灰提升至煤粉供料端進(jìn)行循環(huán)利用，分離出的飛灰作為水泥填料，分離出的混合氣體進(jìn)入布袋除塵器(20)后再次進(jìn)行分離，分離出的合成氣經(jīng)合成氣輸出管(21)，將5％～15％的合成氣經(jīng)預(yù)熱換熱器(10)預(yù)熱后作為等離子反應(yīng)器(5)的保護(hù)氣及煤粉氣流管(11)的載氣，將85％～95％的合成氣作為等離子煤氣化的產(chǎn)品輸出。
給水系統(tǒng)經(jīng)安裝于等離子發(fā)生器(4)的冷卻水套進(jìn)口(3)進(jìn)入冷卻槽路中冷卻陰陽極，吸收熱量后的水經(jīng)冷卻水套出口(16)，再經(jīng)水汽換熱器入口(18)引入水汽換熱器(6)中，吸收熱量后的150℃～250℃的蒸汽進(jìn)入預(yù)熱換熱器(10)中，預(yù)熱合成氣管(12)及煤粉氣流管(11)，預(yù)熱換熱器水蒸汽出口管(9)的120℃～225℃的蒸汽進(jìn)行余熱利用。
煤粉載氣氣流、合成氣水蒸汽氣流及等離子體弧的作用形式見附圖2(等離子體煤氣化裝置主剖面圖)、附圖3(等離子體煤氣化裝置仰剖面圖)及附圖4(等離子槍剖面圖)。
合成氣水蒸汽噴管(15)沿等離子反應(yīng)器(5)的內(nèi)壁面環(huán)形噴入，在等離子反應(yīng)器(5)的內(nèi)壁面形成合成氣阻擋層(23)，在熱等離子場(chǎng)(26)的作用下反應(yīng)形成混合氣體，合成氣水蒸汽混合氣體阻擋層(23)可阻擋炭碎片在等離子反應(yīng)器(5)內(nèi)壁面上的結(jié)焦，且合成氣水蒸汽混合氣體阻擋層(23)起到風(fēng)簾作用，降低了等離子反應(yīng)器外殼(27)的工作溫度。
兩支及兩支以上等離子槍噴出的等離子弧(24)形成熱等離子場(chǎng)(26)，在等離子槍的間隔中布置有兩支及兩支以上煤粉氣流噴管(13)，將煤粉氣流(25)噴入熱等離子場(chǎng)(26)中，實(shí)現(xiàn)煤粉與熱等離子場(chǎng)(26)的充分接觸，反應(yīng)形成混合氣體經(jīng)水汽換熱器(6)進(jìn)行換熱，水汽換熱器(6)中水汽的流動(dòng)與反應(yīng)混合氣體呈逆流布置，水在水汽換熱器(6)吸收熱量，轉(zhuǎn)化為水汽換熱器出口(17)的水蒸汽，放熱后的混合氣體排入氣固分離器(7)中。
實(shí)施例2用于等離子煤氣化工藝的裝置，包括電源(1) 工作氣體(2) 冷卻水套進(jìn)口(3) 等離子發(fā)生器(4) 等離子反應(yīng)器(5) 水汽換熱器(6) 氣固分離器(7) 煤灰槽(8) 預(yù)熱換熱器水蒸汽出口管(9) 預(yù)熱換熱器(10)煤粉氣流管(11) 合成氣管(12) 煤粉氣流噴管(13) 等離子發(fā)生器入口(14) 合成氣水蒸汽噴管(15) 循環(huán)冷卻水套出口(16) 水汽換熱器出口(17) 水汽換熱器入口(18) 氣固分離器出口(19) 布袋除塵器(20)合成氣輸出管(21) 飛灰槽(22) 合成氣阻擋層(23) 等離子弧(24) 煤粉氣流(25) 熱等離子場(chǎng)(26) 等離子反應(yīng)器外殼(27) 等離子發(fā)生器外殼(28) 等離子陽極絕緣子(29) 等離子陽極棒 (30)等離子陰極棒(31) 頂蓋(32) 工作氣體通道外殼(33) 等離子陰極棒絕緣子(34) 循環(huán)冷卻水套(35) 工作氣體噴出通道(36)，該裝置的結(jié)構(gòu)是在等離子發(fā)生器(4)的頂蓋(32)上設(shè)有電源(1)、煤粉氣流噴管(13)、等離子發(fā)生器入口(14)；在等離子發(fā)生器(4)中安裝有等離子陰極棒(31)和等離子陰極絕緣子(34)以及與等離子陰極棒(31)相對(duì)應(yīng)的等離子陽極棒(30)和等離子陽極絕緣子(29)；在等離子陰極棒(31)之間設(shè)有煤粉氣流噴管(13)；在等離子發(fā)生器(4)的周邊設(shè)有合成氣水蒸汽噴管(15)；在等離子發(fā)生器(4)中設(shè)有循環(huán)水冷卻套(35)以及冷卻水套進(jìn)口(3)和冷卻水套出口(16)，并由頂蓋(32)固定密封，循環(huán)冷卻水套出口(16)由冷卻水管連通水汽換熱器(6)的入口，再經(jīng)水汽換熱器(6)的出口管連通預(yù)熱換熱器(10)，煤粉氣流管(11)和合成氣管(12)通過預(yù)熱換熱器(10)連通等離子發(fā)生器(4)；在等離子發(fā)生器(4)的下部依次設(shè)有水汽換熱器(6)、氣固分離器(7)以及煤灰槽(8)；氣固分離器(7)由管道連通布袋除塵器(20)，分離出的合成氣(21)的一部分由管道送入煤粉氣流管(11)和合成氣管(12)，大部分由管道作為等離子煤氣化裝置的產(chǎn)品合成氣輸出。
權(quán)利要求
1.一種等離子煤氣化工藝，其特征是在等離子發(fā)生器(4)中由工作氣體入口(2)通入工作氣體后施加電源(1)，并以50～80m/s的速度噴入等離子反應(yīng)器(5)中產(chǎn)生等離子體弧(24)，形成1000℃～2000℃的等離子場(chǎng)(26)；合成氣和煤粉作為煤粉氣流通過煤粉氣流管(11)經(jīng)預(yù)熱換熱器(10)預(yù)熱后，由煤粉氣流噴嘴(13)將20～100μm的煤粉以4～6m/s的速度和50～90g/min的煤量噴入等離子反應(yīng)器(5)中的熱等離子場(chǎng)(26)進(jìn)行反應(yīng)，生成的混合氣體經(jīng)過水汽換熱器(6)放熱后進(jìn)入氣固分離器(7)中進(jìn)行氣、固分離，分離出的煤灰落入封閉的煤灰槽(8)中，分離出的混合氣體在布袋除塵器(20)中進(jìn)行細(xì)飛灰的分離，分離出的飛灰進(jìn)入封閉的飛灰槽(22)中，分離出的5％～15％的合成氣進(jìn)入合成氣管(12)和煤粉氣流管(11)經(jīng)過預(yù)熱換熱器(10)預(yù)熱后作為等離子反應(yīng)器(5)的保護(hù)氣及煤粉氣流的載氣；85％～95％的合成氣由合成氣輸出管(21)作為合成氣產(chǎn)品輸出儲(chǔ)存；冷卻系統(tǒng)的冷卻水經(jīng)等離子發(fā)生器(4)上的循環(huán)冷卻水套進(jìn)口(3)進(jìn)入冷卻槽路中冷卻等離子發(fā)生器(4)的陰陽極，吸收熱量后的冷卻水通過循環(huán)冷卻水套出口(16)后，再經(jīng)水汽換熱器入口(18)進(jìn)入水汽換熱器(6)中進(jìn)行熱交換，吸收熱量后的150℃～250℃的蒸汽再次進(jìn)入預(yù)熱換熱器(10)中，預(yù)熱合成氣管(12)中的合成氣和煤粉氣流管(11)中的煤粉氣流，并將120℃～225℃的水蒸汽通過預(yù)熱換熱器水蒸汽出口管(9)送出；合成氣通過合成氣管(12)預(yù)熱后與水蒸汽混合后經(jīng)合成氣水蒸汽噴管(15)沿等離子反應(yīng)器(5)的內(nèi)壁面環(huán)形噴入，在等離子反應(yīng)器(5)的內(nèi)壁面形成合成氣阻擋層(23)，阻擋炭碎片在等離子反應(yīng)器(5)的內(nèi)壁面的結(jié)焦。
2.一種用于等離子煤氣化工藝的裝置，包括電源(1)、工作氣體入口(2)、冷卻水套入口(3)、等離子發(fā)生器(4)、等離子反應(yīng)器(5)、水汽換熱器(6)、氣固分離器(7)、煤灰槽(8)、預(yù)熱換熱器水蒸汽出口管(9)、預(yù)熱換熱器(10)、煤粉氣流管(11)、合成氣管(12)、煤粉氣流噴管(13)、等離子發(fā)生器入口(14)、合成氣水蒸汽噴管(15)、冷卻水套出口(16)、水汽換熱器出口(17)、水汽換熱器入口(18)、氣固分離器出口(19)、布袋除塵器(20)、合成氣輸出管(21)飛灰槽(22)、合成氣阻擋層(23)、等離子弧(24)、煤粉氣流(25)、熱等離子場(chǎng)(26)、等離子反應(yīng)器外殼(27)、等離子發(fā)生器外殼(28)、等離子陽極棒絕緣子(29)、等離子陽極棒(30)、等離子陰極棒(31)、頂蓋(32)、工作氣體通道外殼(33)、等離子陰極棒絕緣子(34)、循環(huán)冷卻水套(35)、工作氣體噴出通道(36)，其特征是在發(fā)生器的頂蓋上設(shè)有電源(1)、工作氣體入口(2)、煤粉氣流噴管(13)、等離子發(fā)生器入口(14)和合成氣水蒸汽噴管(15)；在等離子發(fā)生器(4)中安裝有等離子陰極棒(31)和等離子陰極棒絕緣子(34)以及與等離子陰極棒(31)相對(duì)應(yīng)的等離子陽極棒(30)和等離子陽極棒絕緣子(29)；在等離子發(fā)生器(4)中的等離子陰極棒(31)之間設(shè)有煤粉氣流噴管(13)；在等離子發(fā)生器(4)中的周邊設(shè)有合成氣水蒸汽噴管(15)；在等離子發(fā)生器(4)中設(shè)有循環(huán)冷卻水套(35)以及循環(huán)冷卻水套進(jìn)口(3)和循環(huán)冷卻水套出口(16)，并由頂蓋(32)固定密封，循環(huán)冷卻水套出口(16)由冷卻水管連通水汽換熱器的入口(18)，在經(jīng)水汽換熱器出口(17)管連通預(yù)熱換熱器(10)，煤粉氣流管(11)和合成氣管(12)通過預(yù)熱換熱器(10)預(yù)熱后送入等離子發(fā)生器(4)中；在等離子發(fā)生器(4)的下部依次設(shè)有等離子反應(yīng)器(5)、水汽換熱器(6)、氣固分離器(7)以及煤灰槽(8)；在氣固分離器(7)上設(shè)有氣固分離器出口(19)，并通過管道連通布袋除塵器(20)，后由合成氣輸出管(21)連通預(yù)熱換熱器(10)和煤氣化產(chǎn)品的合成氣輸出儲(chǔ)存。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于等離子煤氣化工藝的裝置，其特征是煤粉氣流噴管(11)至少是兩個(gè)或兩個(gè)以上的煤粉氣流噴管(11)構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于等離子煤氣化工藝的裝置，其特征是合成氣水蒸汽噴管(15)是至少兩個(gè)或兩個(gè)以上的合成氣水蒸汽噴管(15)構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于等離子煤氣化工藝的裝置，其特征是所述的等離子反應(yīng)器外殼(27)是由內(nèi)壁面防結(jié)焦層和中間耐高溫層以及外壁保溫層復(fù)合而構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種等離子煤氣化工藝及裝置，其特點(diǎn)是在等離子發(fā)生器中通入工作氣體并施加電源后噴入等離子反應(yīng)器中產(chǎn)生等離子場(chǎng)，再將合成氣和煤粉經(jīng)預(yù)熱換熱器噴入等離子反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，生成的混合氣體經(jīng)水汽換熱器后進(jìn)入氣固分離器，分離出的煤灰落入煤灰槽，分離出的合成氣再次進(jìn)入布袋除塵器分離，分離出的合成氣一部分送入煤粉氣流管和合成氣管，大部分產(chǎn)品合成氣輸出；冷卻等離子發(fā)生器陰陽極的冷卻水送入水汽換熱器、預(yù)熱換熱器后，經(jīng)合成氣水蒸汽噴管沿等離子反應(yīng)器內(nèi)壁面環(huán)形噴入形成阻擋層，阻擋炭碎片在內(nèi)壁面結(jié)焦。本發(fā)明工藝合理，結(jié)構(gòu)緊湊，無環(huán)境污染，連續(xù)運(yùn)行時(shí)間提高了3倍以上，煤的氣化率提高了4％～6％，達(dá)到了92％～95％，反應(yīng)器效率提高了10％左右。
文檔編號(hào)C10J3/00GK1648218SQ20051001230
公開日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2005年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月5日
發(fā)明者楊巨生, 謝克昌, 張永發(fā), 鮑衛(wèi)仁, 呂永康 申請(qǐng)人:太原理工大學(xué)