[实用新型]一种射流流化床气化炉用的气体分布器

说明书

技术领域

本实用新型属于一种气体分布器，具体地说涉及一种射流流化床气化炉用的气体分布器。

背景技术

煤气化是煤炭能源转化的基础技术，也是煤化工发展中最重要和关键的工艺过程之一，是煤炭清洁利用的重要途径。煤的气化技术分为固定床、流化床、气流床以及熔融床。以灰熔聚为代表的流化床气化技术。它是以粒度为0-10mm的小颗粒煤为气化原料，在气化炉内使其悬浮分散在垂直上升的气流中，煤粒在沸腾状态进行气化反应，从而使得煤料层内温度均一，易于控制，提高气化效率。根据射流原理，灰融聚气化炉在流化床气体分布器底部设计了一个局部高温区，使灰渣团聚成球，借助重量的差异达到灰团与半焦的分离，在非结渣情况下，连续有选择地排出低碳量的灰渣。

对于灰融聚流化床气化炉来说，气体分布器是一个至关重要的部件，它对流化床的流化以及气化反应器的操作性能都具有决定性的影响。具体而言分布板所起的作用包括：

1）均匀分布气化剂，同时使气化剂通过分布板的能耗最小，在分布板附近形成良好的气固接触条件，使流化床处于稳定，并对床内产生较大扰动，增加床内颗粒的内循环，促进流体与颗粒间的传热、传质，以使所有煤焦都处于运动状态，从而消除死区，进而防止分布板附近结渣，影响气化炉操作；

2）保证分布板下边缘处形成一个高温区，顺利进入环形管作用区域的物料能够快速的进行气化反应，使灰渣团聚成球，借助重量的差异达到灰团与半焦的分离，在非结渣情况下，连续有选择地排出低碳量的灰渣，从而提高气化炉效率和处理量。

中国科学院山西煤炭化学研究所开发成功了“灰熔聚流化床气化过程及装置”（申请号：94106781.5），以及目前中国科学院山西煤炭化学研究所开发的“多段分级转化流化床煤气化的方法及装置”（申请号：201010291577.4），一种带有导向板的流化床粉煤气化炉反应器（申请号：201320135846.7），一种流化床粉煤气化炉分布板（申请号：201320135649.5），一种带有上下导向板的流化床粉煤气化炉分布板（申请号：201320135592.9）使用的分布板结构较为单一，主要部分是一块圆锥气体分布板，圆锥气体分布板上设有均匀分布的气体出口，使气化剂沿垂直于圆锥气体分布板的方向喷出，分布板底部连接有选择性的灰分离管，灰分离管中轴线上设有一根中心射流管，出口与倒锥形分布板底部等高，形成一个高温区，促使灰颗粒熔融团聚，进而选择性的分离半焦和灰渣。

然而通过我们对采用这类分布板的灰熔聚气化炉多年操作实践发现，这类分布板在实际生产时，存在以下问题：

1）灰颗粒在高温高压的条件下，携带了大量的冲击能量。在进入灰分离管中进行选择性排灰的过程中，会与设在灰分离管中轴线上的中心射流管发生碰撞和摩擦，而中心射流管就成为容易被磨损处，连续工业运行时中心射流管会被磨损、磨穿，造成中心射流管内气化剂泄漏，进而被迫停车；

2）在气化炉炉体直径放大及气化炉压力提高的过程中，气化炉的处理量增加，而中心射流管产生的局部高温反应区影响范围无法匹配，导致床内颗粒混合不均，内循环速率降低，反应热不能及时的扩散，床内局部过热、飞温，进而在炉内结渣，造成气化炉气化效率降低，灰颗粒碳含量过高，同时也造成了不必要的资源浪费。

发明内容

本实用新型的目的是设计了一种中心射流方式，在气化炉炉体直径放大及气化炉压力提高的过程中气化效率高的射流流化床气化炉用气体分布器。

为了达到本发明的目的，采用了以下方案：

一种射流流化床气化炉用气体分布器，它包括圆柱形气室壳体、倒锥形分布板、预分离渐缩管、灰分离管、灰分离管气化剂进气管、落灰口、分布板气化剂进气管，其特征在于倒锥形分布板位于圆柱形气室壳体上部；倒锥形气体分布板上有均匀分布的出气圆孔；倒锥形气体分布板上端与圆柱形气室壳体相连，倒锥形气体分布板下端与预分离渐缩管上端相连；预分离渐缩管上分布至少有3个对称的气化剂射流喷嘴；预分离渐缩管下端与灰分离管上端连接；圆柱形壳体、倒锥形分布板、预分离渐缩管、落灰管构成气室空间；在倒锥形分布板气室中有分布板气化剂进气管，灰分离管的下端是落灰口，落灰口位于圆柱形气室壳体外，在落灰管与圆柱形气室壳体之间有灰分离管气化剂进气管。

所述气化剂射流喷嘴分布于预分离渐缩管上，与预分离渐缩管的轴线呈中心对称，气化剂射流喷嘴距离预分离渐缩管顶端是0-2/3倍的预分离渐缩管高度。

所述气化剂射流喷嘴分布于预分离渐缩管上，其中心线与预分离渐缩管连接处外圆切角为15-90°。