[实用新型]碎粉煤气化装置及煤气生产系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤化工领域，具体而言，涉及一种碎粉煤气化装置及煤气生产系统。

背景技术

我国能源结构为“富煤贫油少气”，在此能源结构下，煤炭无疑在能源领域占主导地位。我国也是全世界煤炭开采量和消费量最大的国家，大量开发、利用煤炭的背后，隐藏着巨大的环境、社会和经济代价。从开采到燃烧，煤炭使用过程中的每一步都造成了对环境的破坏，特别是煤炭燃烧，据不完全统计我国85％的二氧化硫排放量、67％的氮氧化物排放量和70％的悬浮颗粒物都来自于燃煤。基于此种国情，加之国家发展与改革委员会发布的煤炭产业政策中提到，一段时期煤炭发展的方向是要“坚持依靠科技进步，走资源利用率高、安全有保障、经济效益好、环境污染少的煤炭工业可持续发展道路”。研发一种煤的高效利用方法是我国国民经济实现可持续发展的关键所在。煤气化是将一次能源转化成洁净的二次能源的技术，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。

传统的碎粉煤流化床气化技术(英文简称CFB)是采用氧气(或空气)/蒸汽为气化剂，常压下高温煤炭在气流密相流动床发生欠氧燃烧，进行原料煤炭转化制造煤气(一氧化碳)的技术。一般来说，此类煤炭气化工艺装置由煤场来煤经破碎设备、筛分设备后依次送入原料煤仓、原料煤罐、给料罐、气化炉、冷渣器、灰贮斗、除尘器、废热锅炉及其辅助配套设施组成；气化剂多为空气(或氧气)和水蒸汽，压力接近常压，能耗高、对环境污染大。现今应用流化床有：恩德炉常压气化炉、山西煤化所灰融聚低压气化炉、美国U-GAS低压气化炉、德国鲁奇公司CFB低压循环流化床气化；上述几种装置的气化压力低、且采用固体排渣，因此炭转化率低、能耗高、灰尘夹带产生的污染较大。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于提供一种碎粉煤气化装置，以克服现有技术中存在的炭转化率低、能耗高和环保性差的问题。

本实用新型的第二目的在于提供一种煤气生产系统，该煤气生产系统包括上述碎粉煤气化装置，具有炭转化率高、能耗低和环保性好的优点。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

第一方面，本实用新型提供了一种碎粉煤气化装置，包括气化炉，以及与所述气化炉相连的进料机构、气化剂混合器和排渣机构；

所述气化炉设置有煤气出口、熔渣室和熔渣出口；所述煤气出口设置于所述气化炉顶端，所述熔渣室设置于所述气化炉底部，所述熔渣出口设置于所述熔渣室的底端，且所述熔渣室上还设有熔渣加热烧嘴；

所述进料机构包括依次相连的煤仓、煤锁斗、给料罐和给料机；所述给料机与所述气化炉相连，所述煤锁斗连接有煤锁高压气源；所述气化剂混合器还与高压气化剂源相连；

所述排渣机构包括相互连接的激冷室和灰渣锁斗；所述激冷室与所述熔渣出口相连，所述激冷室设有设置于所述激冷室上端的激冷环、设置于所述激冷室下端的水浴釜和设置于所述水浴釜下端的破渣器。

作为进一步优选地技术方案，所述激冷室还包括激冷环水进口、激冷室灰水进口、激冷室排水口和激冷室渣水出口，所述激冷环水进口设置于所述激冷环上，所述激冷室灰水进口和所述激冷室排水口均与所述水浴釜相连，所述激冷室渣水出口设置于所述破渣器下方。

作为进一步优选地技术方案，所述灰渣锁斗包括灰锁进口、灰锁出渣口、灰锁进水口和灰锁出水口，所述灰锁进口与所述激冷室渣水出口相连；所述灰锁进口和所述灰锁出渣口处均设有用于控制灰渣排放的程控阀；所述灰锁进水口和所述灰锁出水口处均设有用于控制所述灰渣锁斗内水的流动的阀门。

作为进一步优选地技术方案，所述排渣机构还包括相互连接的灰水循环泵和灰水冷却器，所述灰水冷却器还分别与所述激冷室排水口和所述灰锁出水口相连，所述灰水循环泵还分别与所述激冷环水进口、所述冷室灰水进口和所述灰锁进水口相连。

作为进一步优选地技术方案，所述碎粉煤气化装置还包括旋风分离器，所述旋风分离器与所述气化炉相连；所述旋风分离器包括分离器进气口、分离器出气口和设置于所述旋风分离器下端的分离器出灰口，所述分离器进气口和分离器出气口均设置于所述旋风分离器上端；

所述煤气出口连接有出炉气激冷水喷嘴，所述气化炉下部设有热灰管返回口；所述出炉气激冷水喷嘴还与所述分离器进气口相连，所述热灰管返回口与所述分离器出灰口相连。