[实用新型]一种干粉气化装置有效

专利信息
申请号: 201220565706.9 申请日: 2012-10-25
公开(公告)号: CN202865188U 公开(公告)日: 2013-04-10
发明(设计)人: 马银剑;罗春桃;井云环 申请(专利权)人: 神华集团有限责任公司;神华宁夏煤业集团有限责任公司
主分类号: C10J3/48 分类号: C10J3/48
代理公司: 北京邦信阳专利商标代理有限公司 11012 代理人: 王昭林
地址: 100011 北京市*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 干粉 气化 装置
【说明书】:

技术领域

本实用新型涉及一种气化装置,具体涉及一种干粉气化装置。

背景技术

干粉气化技术可以将价格低廉、直接燃烧污染较大的煤、生物质、石油焦、垃圾等原料转化为清洁的、高附加值的合成气,可作为生产化工产品的基本原料,比如可以用于生产化工产品如甲醇、合成氨、合成油,还可用于发电或直接用于城市煤气,合成天然气使用。

目前的干粉气化技术的最主要的应用是煤的气化。煤的洁净与高效利用是当今世界能源与环境保护领域中的重大技术课题,也是我国国民经济持续发展的关键技术之一。煤气化是将一次能源转化成洁净的二次能源的主要途径,无论煤的间接液化还是直接液化,都需要首先进行气化,因此,大规模高效煤气化技术是发展煤基化学品生产、煤基液体燃料(合成油品、甲醇、二甲醚等)、先进的整体煤气化联合循环(IGCC)发电系统、多联产系统、制氢、燃料电池以及直接还原炼铁等过程工业的基础,是这些行业的公共技术、关键技术和龙头技术。以煤的间接液化为例,生产规模为500万吨/年的生产装置,气化用煤在2200~2500万吨/年,需3000吨/天的气化装置25台左右。煤的直接液化同样需气化制氢,从能源合理利用的角度,氢气最经济的来源是通过煤气化,生产规模500万吨/年的直接液化装置,气化用煤约600万吨/年,需3000吨/天的气化装置6台左右。再例如作为化工原料的煤每年更是高达8000万吨以上,急需先进的大规模煤气化技术,以提高行业竞争力。

专利CN201999904U公开了一种下行式干粉气化炉,包括立式圆筒形结构的气化炉外壳,气化炉外壳内设有气化室,气化炉外壳的侧壁上设置有气化烧嘴,所述气化烧嘴连通气化室内和气化室外壳外,所述气化烧嘴为2-8个,均布于气化炉外壳侧壁的同一水平面上,气化炉外壳的中心至气化烧嘴喷口的半径与气化烧嘴的中心线之间呈15度夹角,使喷口喷出的原料形成切圆火焰,以加强混合与反应。

目前采用干煤粉气化的技术中,有代表性的主要有Shell、GSP干煤粉气化技术。Shell干煤粉气化装置的单炉日投煤量为2500吨规模,GSP干煤粉气化装置的单炉日投煤量为2000吨规模,难以满足大规模煤气化的需求。

此外,现有的干煤粉气化技术所得的粗合成气的含尘量较高,后续处理费力,例如Shell气化装置的粗合成气需经除尘和洗涤系统进行处理,GSP气化装置的粗合成气则通常需要经两级文丘里管进行洗涤,才能得到含尘量符合要求的合成气,所需设备多,耗费大。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种干粉气化装置,用以实现大规模的干粉气化。

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的:

一种干粉气化装置,包括上段的气化室和下段的激冷室,所述气化室的顶部设有位于气化室轴线上的1个引燃烧嘴和环绕所述引燃烧嘴均匀分布的2-6个干粉烧嘴,每个干粉烧嘴具有4个通道,从内向外依次为氧化剂通道、第一冷却介质通道、干粉管线通道和第二冷却介质通道,其中所述氧化剂通道的末端设有旋流器,所述旋流器用于将氧化剂旋转喷出。

优选地,所述旋流器具有6-24个叶片,所述叶片与所述氧化剂通道的轴线夹角为10-35度。

优选地所述旋流器具有12个叶片,所述叶片与所述氧化剂通道的轴线夹角为25度。

优选地,所述干粉烧嘴与所述气化室轴线的夹角为向内10度~向外30度。

优选地,所述干粉烧嘴为3个,每条所述干粉管线通道内设有3-6条干粉管线,所述干粉管线的出口的开口面积大于所述干粉管线的横截面积。

优选地,所述气化室上部的体积大于下部体积。

优选地,所述气化室上部高度与下部高度比值为2-1:1,上部直径与下部直径比值为3-1:1。

优选地,所述气化室上部高度与下部高度比值为1.5:1,上部直径与下部直径比值为2:1。

优选地,所述气化室上部与下部的连接部分为向下收缩的喇叭口状。

优选地,所述气化室为水冷壁式,所述气化室内表面设有致密的抓钉,所述抓钉上涂有耐火材料。

优选地,所述激冷室为包括激冷喷头、导气管和破泡板的组合式结构,所述激冷喷头的下方设置向下收缩的圆柱形导气管,所述导气管与激冷室内壁之间的空腔内设有破泡板。

优选地,所述激冷喷头分上、下两层分布,每层设有4-16个,所述破泡板设有2-8层。

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