專利名稱：一種粉煤循環(huán)流化床分級氣化爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種粉煤循環(huán)流化床分級氣化爐，屬于化工機械設(shè)備。
二背景技術(shù)：
煤氣化是潔凈煤化工技術(shù)的龍頭，是發(fā)展煤直接液化、間接液化、合成醇醚燃料等化學(xué)品和高效發(fā)電等技術(shù)的先導(dǎo)技術(shù)。煤氣化技術(shù)按氣化方式主要分為固定床塊煤氣化技 術(shù)、流化床粉煤氣化技術(shù)和氣流床氣化技術(shù)，另外還有正在開發(fā)的溶渣床、溶鹽床和溶鐵床 煤氣化法、加氫氣化法、利用核能的煤氣化法、地下氣化法等等。固定床(移動床)煤氣化 技術(shù)，其特點是塊煤空氣水蒸氣造氣；其優(yōu)點是技術(shù)成熟、設(shè)備投資少和氣化成本較小，尤 其是間歇式固定床煤氣化不需要純氧，用水蒸氣和空氣造氣就可得到不含氮氣的合成氣； 其缺點是煤灰中殘?zhí)己扛?10% 30% )，煤種限制嚴，氣化優(yōu)質(zhì)塊煤，造成許多企業(yè)原 料費用高，生產(chǎn)成本居高不下。流化床粉煤氣化技術(shù)，其特點是粉煤氧氣水蒸氣連續(xù)造氣； 其優(yōu)點直接用價格低廉的各種粉煤作原料、煤氣生產(chǎn)能力適中、氣化效率高、環(huán)境污染少、 設(shè)備投資較高、煤氣生產(chǎn)成本低；其缺點飛灰量大且殘?zhí)己扛?20% 30%)、煤灰中殘 碳含量較高(5 15% )即上吐下瀉難題。氣流床煤氣化技術(shù)，其特點是細粉煤氧氣水蒸 氣連續(xù)造氣，液態(tài)排渣；其優(yōu)點是煤氣生產(chǎn)能力高、氣化效率高、環(huán)境污染少、設(shè)備投資高、 煤灰中殘?zhí)己枯^高(2 7%)、煤氣生產(chǎn)成本低；其缺點是煤粉細度要求高，粉碎能耗高； 反應(yīng)溫度高(1400°C左右)時間短(幾秒)但進料煤粉不能預(yù)熱，氧氣耗量大，能量利用不 合理，尤其水煤漿進料氧氣耗量高，碳有效利用率較低。煤的反應(yīng)性因轉(zhuǎn)化階段不同而變化，其前80% 90%較易氣化，后10% 20%難 于氣化，目前的煤氣化技術(shù)常將煤看作單一物質(zhì)，并力圖通過單一過程將其全部轉(zhuǎn)化，因而 最后的10% 20%難氣化殘?zhí)繘Q定了氣化整體反應(yīng)條件苛刻(高溫、高壓、長停留時間)， 急需依據(jù)煤氣化各階段的反應(yīng)特性開發(fā)分級氣化技術(shù)和設(shè)備。
三、發(fā)明內(nèi)容本實用新型目的在于提供一種粉煤循環(huán)流化床分級氣化爐，通過循環(huán)熱灰通過粒 度分級，大中顆粒循環(huán)中溫氣化和細灰氣流床高溫氣化的耦合解決流化床氣化上吐下瀉的難題。本實用新型的技術(shù)解決方案為一種粉煤循環(huán)流化床分級氣化爐，由流化床、氣體 分布器、進氣管、排灰管、進料口、一級氣固分離器、粗灰循環(huán)返料管、返料器、二級氣固分離 器、細灰循環(huán)返料管、旋流式氣流床、合成氣出口等組成；流化床底部設(shè)有氣體分布器、進氣 管和排灰管，氣體分布器下面設(shè)有進氣管，排灰管布置在氣體分布器的中心；距流化床底部 500-6000mm的位置設(shè)有進料口，距底部1000-2000mm的位置設(shè)有旋流式氣流床，頂部設(shè)有 一級氣固分離器和二級氣固分離器；一級氣固分離器的粗灰循環(huán)返料管通過返料器與流化 床相連，二級氣固分離器的細灰循環(huán)返料管通過返料器與旋流式氣流床相連。四
附圖為本實用新型循環(huán)流化床分級氣化爐示意圖。附圖的圖面說明如下1、流化床2、氣體分布器3、進氣管4、加料口 5、排灰管6、一級氣固分離器7、粗灰循環(huán)返料管8、返料器9、二級氣固分離器10、細灰循環(huán)返料管11、氣流床12、煤氣 出口五.具體實施方式
結(jié)合附圖對本實用新型的實施例做描述。一種粉煤循環(huán)流化床分級氣化爐，由流化床(1)、氣體分布器(2)、進氣管(3)、進 料口(4)、排灰管(5)、一級氣固分離器(6)、粗灰循環(huán)返料管(7)、返料器(8)、二級氣固分離 器(9)、細灰循環(huán)返料管(10)、旋流式氣流床(11)、合成氣出口(12)等組成；流化床(1)底 部設(shè)有氣體分布器(2)、進氣管(3)和排灰管(5)，氣體分布器(2)下面設(shè)有進氣管(3)，排 灰管(5)布置在氣體分布器(2)的中心；距底部500-6000mm的位置設(shè)有進料口(4)，距底部 1000-2000mm的位置設(shè)有旋流式氣流床(11)，頂部設(shè)有一級氣固分離器(6)和二級氣固分 離器(9)；一級氣固分離器(6)的粗灰循環(huán)返料管(7)通過返料器(8)與流化床(1)相連， 二級氣固分離器(9)的細灰循環(huán)返料管(10)通過返料器(8)與旋流式氣流床(11)相連。具體運行時，將從加料口⑷加入的0 6mm粉煤和少量石灰石送入流化床⑴與 通過進氣管(3)加入的氧化劑和水蒸氣在氣體分布器(2)上在1000 1100°C下反應(yīng)，生成 水煤氣。氣化生產(chǎn)的水煤氣經(jīng)過兩級氣固分離，第一級氣固分離(6)分離的高溫粗半焦通 過粗灰循環(huán)返料管(7)和返料器(8)返回流化床(1)繼續(xù)與氧化劑和水蒸氣反應(yīng)；第二級 氣固分離(9)分離的高溫細半焦通過細灰循環(huán)返料管(10)和返料器(8)送到與流化床中 下部連通的旋流式氣流床(11)，在水蒸氣和氧化劑的攜帶下切線進入旋流式氣流床(11) 在1300 1500°C下反應(yīng)。旋流式氣流床(11)中生成的高溫氣和液態(tài)灰渣同向旋流斜向下 流出旋流式氣流床(11)，高溫氣向上升進入流化床(1)，為流化床(1)氣化提供熱量；液態(tài) 灰渣向下流到流化床(1)的循環(huán)灰料層，換熱凝固為固體灰渣，通過排灰管(5)隨循環(huán)流化 床⑴的排灰排出。本實用新型所提供的一種粉煤循環(huán)流化床分級氣化爐，依據(jù)煤的反應(yīng)特性實現(xiàn)了 粉煤不同條件下分階段氣化，氧耗低、氣化效率高、煤灰中殘?zhí)己康?；氣化強度大，設(shè)備體 積小，鋼材耗量低，固定投資大大降低；進料粒度要求低，不需要較多的破碎能耗；操作簡 單，開停車方便，連續(xù)性好，煤種適應(yīng)性強；實現(xiàn)了反應(yīng)器內(nèi)部分脫硫，簡化了凈化過程；氣 流床中生成的高溫氣和液態(tài)灰渣同時為循環(huán)流化床供熱，液態(tài)灰渣轉(zhuǎn)化為固體灰渣排出， 排灰過程簡單。
權(quán)利要求一種粉煤循環(huán)流化床分級氣化爐，由流化床、氣體分布器、進氣管、排灰管、進料口、一級氣固分離器、粗灰循環(huán)返料管、返料器、二級氣固分離器、細灰循環(huán)返料管、旋流式氣流床、合成氣出口等組成；其特征在于流化床底部設(shè)有氣體分布器、進氣管和排灰管，氣體分布器下面設(shè)有進氣管，排灰管布置在氣體分布器的中心；距流化床底部500-6000mm的位置設(shè)有進料口，距底部1000-2000mm的位置設(shè)有旋流式氣流床，頂部設(shè)有一級氣固分離器和二級氣固分離器；一級氣固分離器的粗灰循環(huán)返料管通過返料器與流化床相連，二級氣固分離器的細灰循環(huán)返料管通過返料器與旋流式氣流床相連。
專利摘要一種粉煤循環(huán)流化床分級氣化爐，由流化床、氣體分布器、排灰管、進料口、氣固分離器、粗灰循環(huán)返料管、返料器、二級氣固分離器、細灰循環(huán)返料管、旋流式氣流床、合成氣出口等組成；流化床底部設(shè)有氣體分布器和排灰管，距底部500-6000mm的位置設(shè)有進料口，距底部1000-2000mm的位置設(shè)有旋流式氣流床，頂部設(shè)有氣固分離器和二級氣固分離器；氣固分離器的粗灰循環(huán)返料管通過返料器與流化床相連，二級氣固分離器的細灰循環(huán)返料管通過返料器與旋流式氣流床相連。
文檔編號C10J3/84GK201574143SQ20092027061
公開日2010年9月8日 申請日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者喬英云, 田原宇 申請人:田原宇