本發(fā)明涉及煤氣生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種節(jié)能環(huán)保型粉煤分級(jí)氣化系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，國(guó)內(nèi)外煤氣化技術(shù)按氣化方式主要分為：固定床塊煤氣化技術(shù)；循環(huán)循環(huán)流化床粉煤氣化技術(shù)；氣流床氣化技術(shù)。

固定床(移動(dòng)床)煤氣化技術(shù)，是塊煤空氣水蒸氣造氣。其優(yōu)點(diǎn)：是技術(shù)成熟、設(shè)備投資少，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?dú)獾暮铣蓺?。其缺點(diǎn)：煤灰中殘?zhí)己扛?10％～30％)，煤種限制嚴(yán)，氣化優(yōu)質(zhì)塊煤，造成許多企業(yè)原料費(fèi)用高，生產(chǎn)成本居高不下，其爐型主要有干法排灰的單段爐(GEGas、魯奇、MERC等)、干法排灰的兩段爐(ATC/Wellman、FW-stoic、魯爾-100)、液態(tài)排渣固定床氣化爐(BGG/Lurgi、GFETC)，產(chǎn)生酚水有污染。

循環(huán)流化床粉煤氣化技術(shù)，是用粉煤為原料，以氧氣水蒸氣為氣化劑連續(xù)造氣。其優(yōu)點(diǎn)：直接用價(jià)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、煤氣生產(chǎn)成本低。其缺點(diǎn)：設(shè)備投資較高、飛灰量大且殘?zhí)己扛?20％～30％)、煤灰中殘?zhí)己枯^高(5～15％)，即有上吐下瀉難題。主要爐型有溫克爾氣化爐、高溫溫克爾氣化爐、CO2接受體氣化、U-Gas灰熔聚循環(huán)流化床、西屋循環(huán)流化床氣化、中科院山西煤化所灰熔聚循環(huán)流化床等。

氣流床煤氣化技術(shù)，是細(xì)粉煤為原料，以氧氣水蒸氣為氣化劑連續(xù)造氣，液態(tài)排渣。其優(yōu)點(diǎn)是煤氣生產(chǎn)能力高、氣化效率高、環(huán)境污染少、煤灰中殘?zhí)己枯^高(2～6％)、煤氣生產(chǎn)成本低。其缺點(diǎn)是：設(shè)備投資高、煤粉細(xì)度要求高，粉碎能耗高；反應(yīng)溫度高(1400℃左右)時(shí)間短(幾秒)但進(jìn)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(jìn)料氧氣耗量高，碳有效利用率較低。爐型主要有K-T煤氣化、德士古煤氣化法，兩段氣流床氣化法，國(guó)內(nèi)尚在研究。

這些煤氣化方法根據(jù)用戶不同的要求，采用不同的氣化劑(如空氣-水蒸氣、氧氣-水蒸汽、富氧-水蒸氣)可生產(chǎn)不同熱值和組分的煤氣，作為燃料煤氣、合成氣和還原氣以及氫氣或聯(lián)合循環(huán)發(fā)電。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種節(jié)能環(huán)保型粉煤分級(jí)氣化系統(tǒng)，該系統(tǒng)氣化強(qiáng)度大、生產(chǎn)負(fù)荷調(diào)節(jié)靈活、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、運(yùn)轉(zhuǎn)率高，極大地降低了煤氣的生產(chǎn)成本。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：一種節(jié)能環(huán)保型粉煤分級(jí)氣化系統(tǒng)，包括循環(huán)流化床、氣固分離裝置和氣流床，所述循環(huán)流化床具有供粉煤進(jìn)入其內(nèi)部的進(jìn)料口、供氣體進(jìn)入其內(nèi)部的進(jìn)氣口、供在其內(nèi)部氣化生成的煤氣流出的第一出氣口，所述氣固分離裝置具有氣體入口、氣體出口和氣固混合物出口，所述氣流床具有氣固混合物入口和第二出氣口，所述循環(huán)流化床的第一出氣口通過(guò)管道連通所述氣固分離裝置的氣體入口，所述氣固分離裝置的氣固混合物出口通過(guò)管道與所述氣流床的氣固混合物入口連通。

作為優(yōu)選，所述氣固分離裝置為兩個(gè)，分別為第一氣固分離裝置和第二氣固分離裝置，所述第一氣固分離裝置和第二氣固分離裝置上均設(shè)置有氣體入口和氣體出口，所述氣固混合物出口設(shè)置在第二氣固分離裝置上，所述第一氣固分離裝置的氣體出口和第二氣固分離裝置的氣體入口通過(guò)管道連通，所述循環(huán)流化床的第一出氣口通過(guò)管道連通所述第一氣固分離裝置的氣體進(jìn)口，所述第二氣固分離裝置的氣固混合物出口通過(guò)管道與所述氣流床的氣固混合物入口連通。

作為優(yōu)選，所述第一氣固分離裝置上還設(shè)置有粗品氣固混合物出口，所述循環(huán)流化床上還設(shè)置有通過(guò)管道與所述第一氣固分離裝置的粗品氣固混合物出口連通的粗品氣固混合物入口。

作為優(yōu)選，所述氣流床的底部設(shè)置有殘?jiān)隹?，該殘?jiān)隹谕ㄟ^(guò)殘?jiān)艿肋B接一殘?jiān)厥障洹?/p>

作為優(yōu)選，所述殘?jiān)艿郎显O(shè)置有冷卻換熱裝置，所述冷卻換熱裝置具有輸入冷水的進(jìn)水口和供冷水換熱后輸出的出水口。

作為優(yōu)選，所述氣流床的頂部還設(shè)置有通過(guò)管道與所述循環(huán)流化床的進(jìn)氣口連通的高溫氣體出口。

本發(fā)明的有益效果是：1.本系統(tǒng)同時(shí)具有循環(huán)流化床和氣流床兩部分，實(shí)現(xiàn)了粉煤的分級(jí)氣化；2.氣化強(qiáng)度大，設(shè)備體積小，鋼材耗量低，固定投資大大降低；3.操作簡(jiǎn)單，開停車方便，生產(chǎn)負(fù)荷調(diào)節(jié)靈活，連續(xù)性好，煤種適應(yīng)性強(qiáng)；4.通過(guò)設(shè)置兩個(gè)氣固分離裝置，第一氣固分離裝置攔截混合半焦氣體回到循環(huán)流化床內(nèi)，使原料得到充分的利用；5.氣流床中生成的高溫氣為循環(huán)流化床供熱，殘?jiān)懦隼鋮s回收，可以作為建筑材料的生產(chǎn)原料。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下：

1、循環(huán)流化床，2、第一氣固分離裝置，3、第二氣固分離裝置，4、氣流床，5、殘?jiān)厥障洌?、殘?jiān)艿溃?、冷卻換熱裝置。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

如圖1所示，一種節(jié)能環(huán)保型粉煤分級(jí)氣化系統(tǒng)，包括循環(huán)流化床1、第一氣固分離裝置2、第二氣固分離裝置3和氣流床4。

所述循環(huán)流化床1具有供粉煤進(jìn)入其內(nèi)部的進(jìn)料口、供氣體進(jìn)入其內(nèi)部的進(jìn)氣口、供在其內(nèi)部氣化生成的煤氣流出的第一出氣口，所述循環(huán)流化床1上還設(shè)置有粗品氣固混合物入口。

第一氣固分離裝置2和第二氣固分離裝置3均具有氣體入口和氣體出口，所述第一氣固分離裝置2上還設(shè)置有粗品氣固混合物出口，所述第二氣固分離裝置3上還設(shè)置有氣固混合物出口。

所述氣流床4具有氣固混合物入口和第二出氣口，所述氣流床4的底部設(shè)置有殘?jiān)隹?，所述氣流?的頂部設(shè)置有高溫氣體出口。

所述循環(huán)流化床1的第一出氣口通過(guò)管道連通所述第一氣固分離裝置2的氣體進(jìn)口，所述循環(huán)流化床1的粗品氣固混合物入口通過(guò)管道與所述第一氣固分離裝置2的粗品氣固混合物出口連通。

所述第一氣固分離裝置2的氣體出口和第二氣固分離裝置3的氣體入口通過(guò)管道連通，所述第二氣固分離裝置3的氣固混合物出口通過(guò)管道與所述氣流床4的氣固混合物入口連通。

所述第二氣固分離裝置3的氣體出口和所述氣流床4的第二出氣口通過(guò)管道連通至煤氣儲(chǔ)氣系統(tǒng)，煤氣儲(chǔ)氣系統(tǒng)采用現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)，圖中未示出，所述氣流床4的高溫氣體出口通過(guò)管道與所述循環(huán)流化床1的進(jìn)氣口連通，所述氣流床4的殘?jiān)隹谕ㄟ^(guò)殘?jiān)艿?連接一殘?jiān)厥障?。

所述氣流床4的殘?jiān)艿?上設(shè)置有冷卻換熱裝置7，所述冷卻換熱裝置7具有一輸入冷水的進(jìn)水口和供冷水換熱后輸出的出水口。所述冷卻換熱裝置7具有多條螺旋纏繞在所述殘?jiān)艿?外壁上的換熱管。

本發(fā)明工作時(shí)，將粉煤從進(jìn)料口注入循環(huán)流化床1內(nèi)腔，從進(jìn)氣口注入水蒸氣和氧氣，粉煤與水蒸氣、氧氣在高溫下反應(yīng)生成水煤氣，氣化的水煤氣依次經(jīng)過(guò)第一氣固分離裝置2和第二氣固分離裝置3進(jìn)行氣固分離，在第一氣固分離裝置2分離出含有粗品半焦的氣固混合物從粗品氣固混合物出口經(jīng)管道回到循環(huán)流化床1內(nèi)腔繼續(xù)參與反應(yīng)，保證了原料的高利用率，第二氣固分離裝置3分離出含有細(xì)品半焦的氣固混合物從細(xì)品氣固混合物出口經(jīng)管道輸送到氣流床4，在氣流床4內(nèi)進(jìn)行繼續(xù)反應(yīng)。第二氣固分離裝置3分離出的成品煤氣和氣流床4反應(yīng)生成的成品煤氣分別通過(guò)管道輸送至儲(chǔ)氣系統(tǒng)，進(jìn)行煤氣的存儲(chǔ)、分裝等后續(xù)工序。氣流床4內(nèi)殘留的殘?jiān)鼜钠涞撞康臍堅(jiān)隹诮?jīng)過(guò)殘?jiān)艿?進(jìn)入殘?jiān)厥障?進(jìn)行回收利用，可作為建筑材料的生產(chǎn)原料。

本系統(tǒng)用于煤氣的生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)粉煤的利用率得到了極大的提高，利用率達(dá)到99.5％以上，殘?jiān)悸什坏?.5％。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。