[实用新型]煤制工业燃气的气化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种煤气化装置，具体涉及一种采用气流床与循环流化床相结合的方式，以拓宽煤种适用性，提高气化效率和降低成本的煤制工业燃气的气化装置。

背景技术

煤气化技术作为一种洁净煤技术，是解决我国面临能源挑战的关键技术。目前煤气化技术主要包括固定床气化、流化床气化和气流床气化。固定床气化采用块煤为原料(15～50mm)，具有热效率较高、氧耗低和技术成熟等特点，但是该类型气化技术只能采用不粘块煤为原料，价格昂贵，环保性较差，产生的污水基本无法处理。加之单炉容量较小，常压操作难以走向大型化。流化床气化以粒煤(粒径小于10mm)为原料，以空气或氧气或富氧空气和蒸汽为气化剂，在适当的气速下使炉内煤粉流化，并在部分燃烧的高温条件下进行气化反应，气化后的粗煤气携带细颗粒从气化炉顶部逸出，通过旋风分离器分离后的较粗颗粒再次返回气化炉内。流化床气化工艺流程相对简单，目前尚存在碳转化率低、生产强度低等不足。气流床采用煤粉(粒径小于0.1mm)为原料，以粉状(湿法为水煤浆)喷入炉内，具有气化工艺灵活，气化效率高，碳转化率高，生产强度大等特点，是目前煤气化技术发展的主流方向。但气流床的缺点是操作温度高于煤灰熔点，液态排渣，要求煤种灰熔点低(小于1300℃)，含灰量低(低于10％～15％)。此外，受高温、高压的操作条件要求，运行成本和投资较高，技术难度大，并采用纯氧气化，需配备大规模空分装置，危险系数较高。鉴于以上气化技术尚存在一些不足，还有进一步优化的空间。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种煤制工业燃气的气化装置，通过气流床与循环流化床相结合的方式，克服现有气化技术的不足，解决气流床气化投资高、操作难度、危险系数大以煤种适用性单一等问题。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种煤制工业燃气的气化装置，包括煤粉输送系统、煤气化与飞灰分离系统和显热回收与除尘系统，其特征在于，所述煤气化与飞灰分离系统包括一气化炉、若干级旋风分离器以及若干级灰斗；所述气化炉底部布置有一个以上主烧嘴，在距离所述气化炉底部一定距离的水平面上沿周向均匀地布置有若干个辅助烧嘴，且所述主烧嘴和辅助烧嘴均与所述煤粉输送系统的出口相连；所述气化炉的顶部具有倒锥形的煤气出口，所述煤气出口经热煤气管与若干级所述旋风分离器依次串联，最后一级所述旋风分离器与所述显热回收与除尘系统相连；每一级所述旋风分离器的底部均连接一所述灰斗，每一所述灰斗的出口分为两路，一路均与所述气化炉底部相连通，另一路用于排灰。

在一个优选的实施例中，所述煤粉输送系统包括一常压煤粉贮仓、一锁斗和一高压煤粉给料罐，所述常压煤粉贮仓内储存有磨制一定粒度的煤粉，所述常压煤粉贮仓下端出口与所述锁斗相连，所述锁斗下端出口与所述高压煤粉给料罐相连。

在一个优选的实施例中，所述显热回收与除尘系统包括一废热锅炉和一除尘装置，所述废热锅炉的顶部设置有进气口，下部侧面设置有排气口，底部设置有排灰口，其进气口经管道与最后一级所述旋风分离器顶部的出气口连接，其排气口经管道与所述除尘装置连接；所述废热锅炉内还设置有一用来与热煤气进行换热的蛇形水冷管路。

在一个优选的实施例中，所述主烧嘴均匀分布于所述气化炉底部，每一所述主烧嘴的喷射方向沿所述气化炉的轴向向上。

在一个优选的实施例中，所述辅助烧嘴沿所述气化炉的周向呈偶数对称分布，且每一所述辅助烧嘴指向与所述气化炉直径存在一个夹角α，该夹角α的度数为0～45°。