[发明专利]水煤浆/煤粉气化炉及其投料方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水煤浆/煤粉气化炉，以及水煤浆/煤粉气化炉的投料方法。 

背景技术

煤炭是一种重要的能源，长期以来，煤炭在使用过程中伴随着严重的环境污染。近年来，以减少污染排放和提高利用效率为目的的洁净煤技术日益为人们所重视；煤气化技术作为其中的一种煤炭加工和转化技术，被认为是最为高效清洁的洁净煤技术之一。 

现代煤气化技术，尤其是高压、大容量气流床气化技术在工业上获得广泛应用。在我国已经有多家厂家引进并利用现代气流床气化技术，现代气流床气化技术主要分为水煤浆气化和粉煤气化，现代气流床气化技术具有环境污染小、自动化程度高等优点，但该技术工艺带有一些普遍存在的问题，这些问题不同程度上影响着气化装置的正常运行。 

煤气化技术的核心设备是气化炉，气化炉在投料之前，往往需要先烘炉。 

水煤浆气化炉在投料之前，首先需要使用预热烧嘴将炉温烘到1200℃附近，恒温数小时后将预热烧嘴拆下，然后安装工艺烧嘴，切换烧嘴冷却水，气化炉才能进行投料开车，切换烧嘴投料过程劳动强度极大，且若切换烧嘴、置换过程稍有延迟，很可能使炉温降至900℃以下，容易造成投料点火失败且存在安全隐患。 

干煤粉气化炉开工操作过程繁琐复杂，在冷态时首先启动点火烧嘴，点燃其喷出的可燃气体，然后由点火烧嘴点燃使用燃油的开工烧嘴，按照升温曲线对气化炉进行烘炉，当温度和压力达到了工艺要求的工况时，粉煤烧嘴再进行化工投料，如壳牌气化炉，需要准备三种不同种类的烧嘴，且在气化炉燃烧室开孔较多，容易形成安全隐患。 

煤气化炉开工操作过程繁琐，烘炉到投料过程需要切换不同作用的烧嘴，无法做到烘炉、化工投料连续进行；现有煤气化炉投料方式和结构存在安全隐患。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种水煤浆/煤粉气化炉及其投料方法，已解决目前烘炉、投料无法连续进行的问题。 

为此，根据本发明的一方面，提供了一种水煤浆/煤粉气化炉的投料方法，包括：烘炉步骤：利用管道向气化炉的复合烧嘴的中间氧通道通入净化空气后，点火电极放电点火，然后向所述气化炉的复合烧嘴的投料通道通入燃料气，燃料气燃烧完成点火，开始进行烘炉，其中，所述净化空气作为助燃剂；置换步骤：在烘炉结束后，停止供给净化空气和燃料气，同 时使用置换用氮气置换掉管道中和气化炉内的气体；投料步骤：在置换合格后，向所述投料通道供给煤粉或水煤浆，在煤粉或水煤浆即将入炉时向所述中间氧通道和环隙氧通道供给氧气，煤粉/水煤浆在高温下燃烧，投料完成。 

进一步地，在烘炉步骤中，还利用压力始终高于氧气和净化空气的氮气来隔绝氧气。 

进一步地，在投料步骤中，利用压力始终高于氧气和净化空气的氮气隔绝净化空气和燃料气。 

进一步地，上述投料方法还包括停车步骤：停车步骤：当需要停车时，停止供应所述氧气和煤粉或水煤浆，在所述气化炉保压和泄压结束后，利用置换用氮气置换管道中和气化炉中的气体直至合格。 

根据本发明的另一方面，提供了一种水煤浆/煤粉气化炉，包括复合烧嘴，复合烧嘴包括由内向外同轴设置的中间氧通道、投料通道和环隙氧通道，还包括：第一组管道，用于将净化空气、氧气和第一置换用氮气通过控制阀选择性地与复合烧嘴的中间氧通道和环隙氧通道连通；以及第二组管道，用于将第二置换用氮气、燃料气、煤粉或水煤浆通过多个控制阀选择性地与复合烧嘴的投料通道连通。 

进一步地，上述第一组管道包括与复合烧嘴的中间氧通道和环隙氧通道选择性连通的净化空气管线、氧气管线、以及第一置换用氮气管线，其中，净化空气管线、氧气管线、第一置换用氮气管线上分别设置有第一组管道控制阀；以及第二组管道包括与复合烧嘴的投料通道选择性地连通的燃料气管线、第二置换用氮气管线、以及煤粉/水煤浆管线，其中，燃料气管线、第二置换用氮气管线、以及煤粉/水煤浆管线上分别设有第二组管道控制阀。 

进一步地，上述第一组管道还包括对净化空气和氧气选择性地隔绝气封的第一隔绝用氮气管线。 

进一步地，上述第一组管线的净化空气管线和氧气管线上分别设置有两个控制阀，第一隔绝用氮气管线连接至净化空气管线的两控制阀之间、以及连接至氧气管线的两控制阀之间。 

进一步地，上述第二组管道上还包括对燃料气管线中的燃料气选择性隔绝气封的第二隔绝用氮气管线。 

进一步地，上述第二组管道的燃料气管线上设有两控制阀，第二隔绝用氮气管线连接至燃料气管线的两控制阀之间。