[发明专利]一种灰融聚流化床粉煤气化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种流化床煤气化方法，具体涉及一种灰融聚流化床粉煤气化方法。

背景技术

煤的气化技术主要可分为固定床(如UGI炉、Lurgi炉等)、流化床(如HTW炉、U-gas炉等)、气流床(如K-T炉、Texaco炉、Shell炉等)三类。

固定床气化炉一般以块煤为原料，筛分范围为6～50mm，煤与气化剂在炉内进行逆向流动，固相原料由气化炉上部加入，气化剂自气化炉底部鼓入，含有一定残碳的灰渣自炉底排出，产生的煤气中含有烃类及焦油等。

气流床气化炉中，将原料粉煤(70％以上以通过200目)用气化剂输送入炉中，以并流方式在高温火焰中进行反应，炉内温度很高，煤气中不含焦油等物质。气流床气化炉还可将粉煤制成水煤浆进料(如Texaco炉)，但由于水分蒸发，故耗氧量较高。

流化床的原料煤粒度一般为0～10mm左右，原料煤在自下而上的气化剂的作用下保持着连续不断和无秩序地沸腾和悬浮状态运动，迅速进行混合与热交换，整个床层温度均一，产生的煤气和灰渣在接近炉温下导出，因而煤气中基本不含焦油类物质。

流化床粉煤气化技术还可分为在常压(0.1Mpa)气化技术和加压(＞0.1Mpa)气化两种。常压气化技术生产能力较低，后续系统所需压缩能耗高。加压气化技术可大幅度提高生产能力，降低后续系统压缩功耗，节能显著。

发明内容

本发明的目的在于提供一种原料适应性强，操作稳定，抗干扰能力强，弹性大(70～140％)，易于实现长周期稳定运行的灰融聚流化床粉煤气化方法。

为达到上述目的，本明采用的方法为：首先将粒度小于8mm，含水量小于5wt％的煤粉送至煤斗，煤斗中的煤粉经煤锁进入给料斗，给料斗中的煤粉经星形给料器、螺旋给煤机及给煤重力管进入温度为1050～1150℃、压力为0.03～3.0MPa的气化炉内；气化剂经气体分布器的喷嘴或多孔板、中心管、环管进入气化炉下部使煤粉在流化状态下发生破粘、脱挥发份、焦油的裂解、煤焦的氧化还原反应和灰渣的粘聚分离，气化生成煤气；灰渣经气化炉底部的气体分布器、环管连续不断地经螺旋冷渣机、受渣斗落入渣锁送至界区外；生成的煤气由气化炉顶端进入第一蒸汽发生器并产生饱和蒸汽后进入一级旋风除尘器，一级旋风除尘器分离出的含碳粉尘通过一旋料腿返回气化炉的密相区的高温区进一步气化，出一级旋风除尘器的气体再进入一个或两个并联运行的二级旋风除尘器，进一步分离气体中的含碳粉尘，分离出的含碳粉尘，通过二旋料腿返回气化炉的高温区或者通过灰斗、灰锁、螺旋冷灰机排出界区；煤气经二级旋风除尘器除尘后进入第二蒸汽发生器并产生饱和蒸汽进入蒸汽过热器及锅炉给水预热器继续回收煤气余热；出锅炉给水预热器的煤气经除尘器进一步除尘后进入煤气最终洗涤冷却塔进一步除尘降温后送入后续系统。

本发明的给料斗的压力高于气化炉的压力。

本发明利用流态化原理，将原料粉煤连续加入气化炉密相区，气化剂(纯氧、二氧化碳和蒸汽)从气化炉底部吹入，使煤粒沸腾流化。在燃烧产生的高温条件下，气固两相充分混合接触，发生煤的热解、破粘和碳的氧化还原反应，最终实现煤的完全气化。

附图说明

图1是本发明的工艺流程简图；

图2是本发明的气体分布器结构简图；

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

参见图1，本发明由加煤系统、流化床气化系统、排渣系统、排灰系统、废热回收系统、除尘系统以及煤气洗涤冷却系统组成；

所述加煤系统由依次相连的煤斗1、煤锁2、给料斗3、星形给料器4、螺旋给煤机5及给煤重力管6组成；

所述流化床气化系统由气化炉8及气体分布器9组成，其中气化炉与给煤重力管6相连通；

所述排渣系统由与气化炉8相连通的螺旋冷渣机12、受渣斗13、渣锁14组成；

所述废热回收系统由与气化炉8的上端相连的第一蒸汽发生器7、第二蒸汽发生器21、蒸汽过热器22及锅炉给水预热器23组成；

所述除尘系统由与第一蒸汽发生器7相连通的一级旋风除尘器10、一个或两个并联的二级旋风除尘器1 5及深度除尘器20组成；

所述排灰系统由与二级旋风除尘器15相连通的受灰斗17、灰锁18及螺旋冷灰机19组成；

所述煤气洗涤冷却系统由与深度除尘器20相连通的洗涤冷却塔24组成。