[实用新型]低高温结合常压粉煤气化炉

说明书

1、技术领域

本实用新型属于煤气化技术领域，具体涉及一种常压粉煤气化炉。

2、背景技术

煤气化技术对于合理有效地利用煤炭，最大限度的提高煤炭利用率具有极为重要的意义。至今仍有很大的发展创新的空间。常压粉煤气化炉是煤气化技术的重要设备。老式常压粉煤气化炉，就是用廉价的粉煤作为原料可产出燃料气、合成气的常压流化床气化炉。

老式常压粉煤气化炉的特点：

廉价的粉煤做原料。

可生产可达1100～2300大卡的煤气。

操作、维修简单，维修量特少。

技术成熟的气化炉，年连续运转率可达92%以上，生产负荷弹性大（50～110%）。

中国专利ZL97202018.7和ZL200720011795.1公开的常压流化床粉煤发生炉克服了以往常压粉煤气化炉的缺点，但还存在如下不足之处：

使用煤种范围不够广泛，局限于褐煤、长焰煤、弱粘煤、不粘煤。

粉尘中含碳量较高（近30%），因此碳利用率比较低下（≤93%）。

炉内反应温度较低（950～1050℃），循环水中含苯酚等有机物造成环境污染。

煤气中有效气含量比较低下（≤74%）。

3、发明内容

本实用新型的目的是提供一种低高温结合常压粉煤气化炉，以克服老式常压流化床粉煤气化炉的缺点，消除环境污染的根源，产出高质量的煤气，同时降低煤气生产成本。

本实用新型采用的技术方案是：低高温结合常压粉煤气化炉，具有低温气化炉，低温气化炉连接有煤气管，本实用新型煤气管的另一端连接高温反应炉，高温反应炉具有立式圆筒状炉身，在圆筒状炉身下部有煤气出口管。

本实用新型将低温气化炉与高温反应炉结合在一起，将出自低温气化炉的煤气中带出的没反应的煤粉，在高温反应炉与气化剂进行再次反应。低温气化炉的操作温度为950～1050℃（灰熔点以下），操作压力为10～16KPa，煤气中有效气为70～74%，出口煤气中含尘浓度为50～200g/Nm³,粉尘中含碳量为20～30%左右。高温反应炉的操作温度为≥1350℃，压力为9～15KPa。

从低温煤气发生炉产生的煤气通过高温反应炉的反应过程中，煤气中的有机物全部被分解，原料气中的绝大部分二氧化碳转换成为一氧化碳，煤气中的粉尘都被熔解，粉尘中的碳几乎全部回收利用。

高温反应炉出口煤气中有效气含量可达到80～90%，熔渣中含碳量为0.5%左右，碳利用率≥99%，颗粒状的熔渣可作为建材原料，得到充分利用。

本实用新型使煤气中有效气由70～74%可提高到78～85%；而且出自高温反应炉的煤气中甲烷含量会很少，非常适合做合成气，煤气中甲烷含量由2.5～3.5%可降到0.1～0.5%；粉尘被高温（≥1350℃）熔解，粉尘中的碳被全部气化，粉尘中的含碳量由30%降到0.5%以下；碳利用率由85～93%可提高到≥99%；

例如用40000Nm³/h能力的炉子，在同等原料条件下每1000Nm³的有效气煤耗由779.2kg/km³降到656.6kg/km³；氧消耗量由299.4Nm³/kNm³降到278.9Nm³/kNm³即，每1000Nm³有效气中可节约122.6kg煤和20.5Nm³氧气。也就是说，40000Nm³/h能力的炉子，年产煤气量3.2亿Nm³/年，可节约980.8吨煤和164000Nm³氧气。其结果，煤气成本相应的大幅度降下来，企业会得到可观的经济效益。本实用新型在常压煤气化技术领域里具有重大的经济意义。同时也彻底解决了粉尘污染的环保问题。

4、附图说明

图1为现有常压粉煤气化炉的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图。

5、具体实施方式

现有常压粉煤气化炉主要由发生炉8、回流高温旋风分离器16、煤气管14和回流管17组成，发生炉8具有圆筒状炉身10及中部圆锥体7，顶部为拱形封头12，底部为圆锥形封头5，炉身及顶部封头内衬为保温砖和耐火砖，中部圆锥体7和圆锥封头5内衬耐温层。

本实用型主要由低温气化炉8，煤气管14，高温反应炉21组成。