本實用新型涉及煤氣化技術(shù)領域，尤其涉及一種氣化系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

煤氣化技術(shù)是一種能夠提高煤炭利用率的重要技術(shù)手段，其實質(zhì)是將煤炭以煤粉的形式與氣化劑在一定的溫度和壓力下發(fā)生化學反應，使煤粉中的有機質(zhì)轉(zhuǎn)化為煤氣，從而提高煤炭的利用率。

現(xiàn)有技術(shù)中的氣化系統(tǒng)通常包括煤氣化單元，所述煤氣化單元連接有用于對所述煤氣化單元生成的高溫高壓半焦進行降溫的半焦冷卻器，所述半焦冷卻器連接有半焦利用單元。

由于半焦降溫后其內(nèi)部的水分會冷凝出來，致使半焦中含有大量水分，無法在高壓狀態(tài)下直接輸送利用，因此需要經(jīng)閥門控制降壓，利用壓差排焦，而后再加壓輸送至半焦利用單元進行集中利用，如燃燒或氣化，進而導致工藝過程復雜，另外高壓半焦在降壓過程中存在大量能源的浪費，且加壓輸送過程也需要消耗大量的能量，導致氣化系統(tǒng)的綜合能效較低，影響整體工藝過程的經(jīng)濟效益。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的實施例提供一種氣化系統(tǒng)，可解決現(xiàn)有氣化系統(tǒng)工藝過程復雜、經(jīng)濟效益低的問題。

為達到上述目的，本實用新型的實施例提供了一種氣化系統(tǒng)，包括煤氣化單元，所述煤氣化單元連接有用于對所述煤氣化單元生成的半焦進行降溫的半焦冷卻器，所述半焦冷卻器連接有半焦利用單元，所述半焦冷卻器的殼體上設有干燥氣輸送通道，從所述干燥氣輸送通道進入所述殼體內(nèi)的干燥氣可對所述殼體內(nèi)的半焦進行干燥。

進一步的，所述半焦冷卻器的殼體包括錐形底部，所述錐形底部的中心設有半焦出口，所述干燥氣輸送通道為開設于所述錐形底部側(cè)壁上的干燥氣入口。

進一步的，所述半焦利用單元包括給料罐和第二煤氣化爐，所述給料罐包括主入料口、輔入料口以及出料口，所述主入料口與所述半焦冷卻器連接，所述出料口與所述第二煤氣化爐連接。

進一步的，所述給料罐還包括用于向所述給料罐內(nèi)通入干燥冷氣的干燥冷氣入口。

進一步的，所述給料罐還包括出氣口，所述出氣口連接有用于對粉狀物進行過濾的過濾器。

進一步的，所述半焦冷卻器與所述給料罐的主入料口之間設有第一送料器，所述第一送料器內(nèi)通有用于將所述半焦冷卻器中的半焦輸送至所述給料罐的第一輸送氣。

進一步的，所述給料罐的出料口與所述第二煤氣化爐的入料口之間設有第二送料器，所述第二送料器內(nèi)通有用于將所述給料罐中的物料輸送至所述第二煤氣化爐的第二輸送氣。

進一步的，所述煤氣化單元包括第一煤氣化爐和與所述第一煤氣化爐的合成氣出口連接的分離器，所述分離器用于對氣體中攜帶的半焦進行分離，所述第一煤氣化爐的半焦出口和所述分離器的半焦出口均與所述半焦冷卻器連接。

進一步的，所述第一煤氣化爐內(nèi)設有換熱管，所述第一煤氣化爐內(nèi)生成的半焦與所述換熱管換熱后溫度降低。

進一步的，所述第一煤氣化爐為加氫氣化爐，所述換熱管內(nèi)通有氫氣，所述換熱管與所述加氫氣化爐的氫氣入口連通。

進一步的，所述第一輸送氣和所述第二輸送氣均為CO₂。

本實用新型實施例提供的氣化系統(tǒng)，由于所述半焦冷卻器的殼體上設有干燥氣輸送通道，從所述干燥氣輸送通道進入所述殼體內(nèi)的干燥氣可對所述殼體內(nèi)的半焦進行干燥，因此無需對半焦進行降壓和升壓操作即可直接輸送至半焦利用單元進行利用，從而簡化了工藝、降低了能源的浪費，進而提高了氣化系統(tǒng)的整體經(jīng)濟效益。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例氣化系統(tǒng)的流程示意圖之一；

圖2為本實用新型實施例氣化系統(tǒng)的流程示意圖之二。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或組件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

圖1為本實用新型實施例氣化系統(tǒng)的一個具體實施例，本實施例中的氣化系統(tǒng)，包括煤氣化單元1，煤氣化單元1連接有用于對煤氣化單元1生成的半焦進行降溫的半焦冷卻器2，半焦冷卻器2連接有半焦利用單元3，半焦冷卻器2的殼體上設有干燥氣輸送通道(圖中未示出)，這里的干燥氣輸送通道可以為開設于殼體上的干燥氣入口，也可以為設置于殼體上的輸送管，從所述干燥氣輸送通道進入所述殼體內(nèi)的干燥氣可對所述殼體內(nèi)的半焦進行干燥，干燥氣的流向如箭頭a所示。

本實用新型實施例提供的氣化系統(tǒng)，由于半焦冷卻器2的殼體上設有干燥氣輸送通道，從所述干燥氣輸送通道進入所述殼體內(nèi)的干燥氣可對所述殼體內(nèi)的半焦進行干燥，因此無需對半焦進行降壓和升壓操作即可直接輸送至半焦利用單元3進行利用，從而簡化了工藝、降低了能源的浪費，進而提高了氣化系統(tǒng)的整體經(jīng)濟效益。

需要說明的是，所述干燥氣為水分處于不飽和狀態(tài)的氣體，當所述干燥氣與半焦接觸時，所述干燥氣即可吸收半焦中的水分使半焦干燥。

具體的，半焦冷卻器2的殼體包括錐形底部21，錐形底部21的中心設有半焦出口，所述干燥氣輸送通道為開設于錐形底部21側(cè)壁上的干燥氣入口，由此使得干燥氣可對錐形底部21的半焦進行疏松，從而避免了半焦長時間堆積造成半焦之間的空隙變小、壓實而影響半焦輸送的問題，進而保證了半焦能夠順利流入下部設備。此時，干燥氣與半焦在殼體內(nèi)逆流接觸，從而提升了對半焦的干燥效果。

參照圖1和圖2，半焦利用單元3包括給料罐31和第二煤氣化爐32，給料罐31包括主入料口、輔入料口以及出料口，所述主入料口與半焦冷卻器2連接，用于接收半焦冷卻器2內(nèi)的半焦，所述輔入料口可接收系統(tǒng)外的粉煤、焦粉或其他粉狀含碳物質(zhì)中的一種或幾種，與主入料口接收的半焦一同作為第二煤氣化爐32的燃料，所述出料口與第二煤氣化爐32連接，用于將給料罐31接收到的燃料送入第二煤氣化爐32，由此使得給料罐31能夠接收外界的粉狀含碳物質(zhì)作為第二煤氣化爐32的補充能源，從而保證了第二煤氣化爐32的穩(wěn)定運行。

進一步的，給料罐31還包括用于向給料罐31內(nèi)通入干燥冷氣的干燥冷氣入口，所述干燥冷氣入口可設置于給料罐31底部的通氣錐上，干燥冷氣的流向如箭頭c所示，由此使得進入給料罐31的粉狀燃料在干燥冷氣的作用下溫度、水分進一步降低，從而進一步調(diào)節(jié)了燃料的溫度并除濕，進而保證了進入第二煤氣化爐32之前燃料計量的準確性；另外，干燥冷氣還能夠?qū)o料罐31內(nèi)的半焦、粉煤、焦粉等粉狀含碳物質(zhì)進行攪拌，從而使半焦、粉煤、焦粉等粉狀含碳物質(zhì)混合更均勻，進而使第二煤氣化爐32內(nèi)的反應更穩(wěn)定。需要說明的是，所述干燥冷氣為水分處于不飽和狀態(tài)、且溫度低于所述燃料的氣體。

為了提高燃料的利用率，本實施例中給料罐31還包括出氣口，所述出氣口連接有用于對粉狀物進行過濾的過濾器4，由此使得干燥冷氣對燃料進行降溫和除濕之后由所述出氣口排出至過濾器4，如箭頭d所示，以對攜帶的粉狀燃料進行過濾，當過濾器4收集的粉狀燃料積累到一定量之后再重新進入給料罐31，從而提高了燃料的利用率。

參照圖1和圖2，半焦冷卻器2與給料罐31的主入料口之間設有第一送料器5，第一送料器5內(nèi)通有用于將半焦冷卻器2中的半焦輸送至給料罐31的第一輸送氣，由此在第一輸送氣的作用下，半焦冷卻器2內(nèi)的半焦能夠更順暢的到達給料罐31，從而提高了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

同樣的，給料罐31的出料口與第二煤氣化爐32的入料口之間設有第二送料器6，第二送料器6內(nèi)通有用于將給料罐31中的燃料輸送至第二煤氣化爐32的第二輸送氣，由此在第二輸送氣的作用下，給料罐31中的燃料能夠更順暢的到達第二煤氣化爐32，同樣提高了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

參照圖1，煤氣化單元1包括第一煤氣化爐11和與第一煤氣化爐11的合成氣出口連接的分離器12，分離器12用于對氣體中攜帶的半焦進行分離，第一煤氣化爐11的半焦出口和分離器12的半焦出口均與半焦冷卻器2連接，固體燃料和氣化劑從第一煤氣化爐11頂部的噴嘴進入第一煤氣化爐11，在爐內(nèi)的高溫高壓條件下發(fā)生氣化反應，反應生成的半焦下落后通過半焦出口排出至半焦冷卻器2，反應生成的合成氣通過合成氣出口排出后進入分離器12，在分離器12中分離出攜帶的半焦后進入合成氣凈化系統(tǒng)(圖中未示出)，分離出的半焦進入半焦冷卻器2，由此即可將由第一煤氣化爐11的半焦出口排出的半焦以及合成氣中夾帶的半焦充分利用，從而提高了半焦的利用率。為保證第一煤氣化爐11排焦順暢，第一煤氣化爐11位于半焦冷卻器2的上方。

在上述實施例的基礎上，本實施例中半焦冷卻器2的殼體上設有氣體出口，所述氣體出口與分離器12連接，由此使得干燥氣對殼體內(nèi)的半焦進行干燥之后由所述氣體出口排出至分離器12，如箭頭b所示，從而將攜帶的半焦分離出來后再次送入半焦冷卻器2，同樣提高了半焦的利用率。

參照圖2，本實施例中第一煤氣化爐11內(nèi)設有換熱管7，第一煤氣化爐11內(nèi)生成的半焦與換熱管7換熱后溫度降低，即先通過換熱管7對半焦進行降溫，再通過半焦冷卻器2對半焦進行降溫，從而提高了對半焦的降溫效果。

當?shù)谝幻簹饣癄t11為加氫氣化爐時，為了降低系統(tǒng)的能耗，換熱管7內(nèi)通有氫氣，換熱管7與所述加氫氣化爐的氫氣入口連通，因此，氫氣在換熱管7內(nèi)與加氫氣化爐中的高溫半焦通過換熱管7的管壁間接換熱后溫度升高，而后從加氫氣化爐的氫氣入口進入加氫氣化爐進行反應，從而回收了高溫半焦的熱量，避免了氫氣進入加氫氣化爐之前的預熱環(huán)節(jié)，進而降低了系統(tǒng)的能耗。

半焦利用單元3為高壓氣化爐，例如高壓焦粉(粉煤)氣化爐或焦粉、煤漿耦合氣化爐，半焦在高壓氣化爐內(nèi)與氣化劑發(fā)生氣化反應，生成合成氣和灰渣。

所述干燥氣可以為第一煤氣化爐11生成的合成氣、H₂、CH₄、N₂等，由于第一煤氣化爐11生成的合成氣由系統(tǒng)自行生產(chǎn)，無額外成本，且不會影響合成氣的組分，因此優(yōu)選所述干燥氣為第一煤氣化爐11生成的合成氣。

所述第一輸送氣和所述第二輸送氣可以為第二煤氣化爐32生成的合成氣、N₂、CO₂等，由于CO₂可參與第二煤氣化爐32內(nèi)的氣化反應，從而可提高第二煤氣化爐32的碳轉(zhuǎn)化率，并能降低溫度，保護第二煤氣化爐32的耐火磚和燒嘴，因此優(yōu)選所述第一輸送氣和所述第二輸送氣均為CO₂。

進一步的，可控制干燥氣的流速，以使半焦在半焦冷卻器2中處于流化態(tài)，且干燥氣對半焦的浮力小于半焦的重力，使得半焦在墜落的過程中不斷干燥。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。