[发明专利]一种带煤气余热利用的气化方法

说明书

技术领域

本发明涉及气化技术领域，是一种带煤气余热利用的气化方法。

背景技术

含碳燃料的气化，通常在800℃以上的高温下进行，煤气从气化炉中排出时，温度也高达800℃以上，如果直接送入净化系统，将损失大量显热，因此需要回收煤气余热。现有技术中，通常为气化炉配余热锅炉，以吸收煤气的显热，产生饱和蒸汽，除了少部分蒸汽可用作气化炉气化剂外，其余蒸汽均外供。这种做法虽然回收了煤气余热，但由于气化炉操作条件所限，不可能将所有蒸汽都通入气化炉，大部分蒸汽只能外供，因此回收的热量只有少部分可用于提高煤气热值。

在现有技术中，主要的气化剂是空气、富氧空气或纯氧，蒸汽只是起辅助作用的气化剂。只有提高空气、富氧空气或纯氧的温度，才能大幅度提高煤气热值。但如果像普通锅炉的空气预热器那样，直接用煤气预热气化剂，一旦空气预热器发生泄露，将很可能发生爆炸。现有技术中，有利用氮气作为中间热载体、从高温煤气中吸热、再预热空气的方案，但是氮气系统造价昂贵，而且氮气循环需要动力消耗，因此很不经济。现有技术中还有利用蓄热体和换向阀来进行空气预热的，但由于高温煤气中含尘较多，易发生磨损等影响寿命的问题，也很不理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种带煤气余热利用的气化方法，回收利用高温煤气的显热，用于预热气化剂以及干燥煤，以提高煤气热值。该方法简单、安全。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案如下：

一种带煤气余热利用的气化方法，在气化炉炉膛中加入含碳燃料，并通入气化剂，使之发生热解和气化反应，产生煤气，所述气化剂为空气、富氧空气或纯氧，或这三者之一与蒸汽的组合，其利用气化炉产生的煤气的显热加热给水或外来蒸汽，产生过热蒸汽，再利用过热蒸汽预热通入气化炉炉膛的空气、富氧空气或纯氧。

所述的带煤气余热利用的气化方法，其包括步骤：

(a)气化炉产生的煤气，依次流经过热器、蒸发受热面和省煤器放热；

(b)同时将给水通入省煤器吸热升温后，引入汽包，汽包中的饱和水流入蒸发受热面，被加热为饱和蒸汽；

(c)将饱和蒸汽再由汽包引入过热器，使之在过热器中被加热为过热蒸汽；

(d)将过热蒸汽引入空气蒸汽换热器中，预热空气、富氧空气或纯氧；

(e)将经过预热的空气、富氧空气或纯氧通入气化炉炉膛作为气化剂。

所述的带煤气余热利用的气化方法，其包括步骤：

气化炉产生的煤气，流经过热器；

(b)同时将外来蒸汽引入过热器，使之在过热器中被加热为过热蒸汽；

将过热蒸汽引入空气蒸汽换热器中，预热空气、富氧空气或纯氧；

(d)将经过预热的空气、富氧空气或纯氧通入气化炉炉膛作为气化剂。

所述的带煤气余热利用的气化方法，其所述空气蒸汽换热器出口的蒸汽温度不低于饱和温度。

所述的带煤气余热利用的气化方法，其还包括向气化炉炉膛通入蒸汽，该蒸汽为从过热器出口引出的过热蒸汽或从空气蒸汽换热器出口引出的蒸汽。

所述的带煤气余热利用的气化方法，其所述的气化炉为循环流化床气化炉，经预热的空气、富氧空气或纯氧从循环流化床气化炉炉膛底部通入；所述的含碳燃料为粉煤；所述的气化炉产生的煤气，是从气化炉炉膛顶部引出、经分离器分离出的固体颗粒后、从分离器气体出口引出的煤气。

所述的带煤气余热利用的气化方法，其还包括向返料器底部通入蒸汽，作为返料气体；向返料器底部通入的蒸汽，为从过热器出口引出的蒸汽或从空气蒸汽换热器出口引出的蒸汽。

所述的带煤气余热利用的气化方法，其所述含碳燃料在加入气化炉炉膛前，先经干燥器进行干燥；干燥器中通入蒸汽，作为干燥热源；干燥器中通入的蒸汽，为从过热器出口引出的蒸汽或从空气蒸汽换热器出口引出的蒸汽。

本发明的带煤气余热利用的气化方法，巧妙的利用高温煤气的显热产生过热蒸汽，再用过热蒸汽预热气化用空气、富氧空气或纯氧，避免了煤气-空气或氧气直接换热带来的安全隐患，同时充分回收系统热量并在系统中充分利用，能够显著提高煤气热值。

附图说明

图1为本发明一种带煤气余热利用的气化方法的实施例1示意图；

图2为本发明一种带煤气余热利用的气化方法的实施例2示意图。

图3为本发明一种带煤气余热利用的气化方法的实施例3示意图；

图4为本发明一种带煤气余热利用的气化方法的实施例4示意图。

具体实施方式

本发明一种带煤气余热利用的气化方法的原理是：