[发明专利]一种用于粉煤气化的固定床渗透流气化炉

权利要求书

1.一种用于粉煤气化的固定床渗透流气化炉，包括炉体及其水冷夹套，炉体底部的气化剂分布器以及排灰结构和供气系统，特征在于：所述炉体（2）的顶端加设有炉体进料阀（8）连通有密封加压连续加煤器（1）、上部设置有环状过滤式煤气通道（3）及其煤气出口（12）、底部设有气化剂分布器（13）、气化剂和产品气以渗透流在粉煤床层流动，产品气在炉上部通过环状过滤式煤气通道（3）输出，实现小于6mm粉煤气化；

所述密封加压连续加煤器（1）是平板式密封加压连续加煤器（1）或是螺旋式密封加压连续加煤器（1）；

所述平板式密封加压连续加煤器（1）是粉煤加料钟（5）的底端连通有炉体进料阀（8）、中部左右两侧对称设置有煤斗（4）、下部设置有排气口（14）和进气口（15）、顶部设置有螺杆驱动装置（16）及其驱动螺杆（7）和压料板（6），并通过螺杆驱动装置（16）及其驱动螺杆（7）和压料板（6）将从煤斗（4）进入粉煤加料钟（5）的煤粉加压加入到炉体（2）中；

所述螺旋式密封加压连续加煤器（1）是在炉体（2）的顶端设置有螺旋管（26）及其螺旋轴（25），在螺旋管（26）的上部两侧对称设置有煤斗（4）、顶部设置有螺旋轴驱动装置（16），并通过螺旋轴驱动装置（16）及其螺旋轴（25）将从煤斗（4）进入螺旋管（26）的粉煤加压加入到炉体（2）中；

所述环状过滤式煤气通道（3）是在炉体（2）上部设置有环形通道，并由多层不同孔径的环形过滤网构成通道内侧过滤器（27），通道外侧是煤气导出通道（28）与煤气导出管出口（12）相通；

所述平板式密封加压连续加煤器（1）应满足：

P1=P2，炉体进料阀（8）打开；

P3P2=P1，压料板（6）下移；

压料板（6）下移至底部时，炉体进料阀（8）关闭；

其中：P1为粉煤料钟（5）内的气压，P2为炉体（2）内顶层干燥区的气压，P3为压料板（6）的压力；驱动螺杆（7）与炉体进料阀（8）处于联动状态；

所述螺旋式密封加压连续加煤器（1）的渗透气化方法是煤料由煤斗（4）加入到螺旋管（26）中，随螺旋轴（25）转动煤料紧密充满整个螺旋管（26），在向炉内进料同时产生压力，螺旋轴转速n满足：

其中：n—螺旋轴转速 转/min； V—单位时间内排灰体积 m³/h；—灰的密度 g/cm³；S—螺距m；ARD 1~5—原料煤的视密度 g/cm³；BRD 0.5-5—原料粉煤的散密度 g/cm³；D—螺旋管直径 m；d—螺旋叶片n内直径 m；—填充系数，填充系数取决于被输送原料的摩擦性及其黏附性、螺距和螺旋输送机中心线的倾角；ε—螺旋管中原料粉煤的密度g/cm³；

运行时煤料应充满整个螺旋管（2）和炉体（2）；气化剂自气化炉底部鼓入经过气化剂分布器（13），与灰渣进行逆向热交换被预热，在渗透到氧化区时与煤料发生氧化反应，生成1000-1200℃的高温区，生成的热气流向上渗透和煤料逆行，进入还原区，产生大量800-1000℃热煤气继续向上渗透，对煤料进行热解作用，进而再向上渗透进入干燥区对煤料进行干燥，再向上渗透与顶部煤料进行换热降温，经环状过滤网导出炉外；高温灰渣和输入的气化剂换热冷却后进入排灰结构，启动排渣动力系统，灰渣被逐步被排出；所述过滤器的滤网是由金属合金丝编织制成，或是由金属板材冲孔制成，环状过滤式煤气通道由内至外排列的滤网孔径介于16-150目之间，所述滤网按网孔交错排置，且由内至外排列的第i层孔径小于第i+1层孔径（i≥1）。

2.如权利要求1所述的用于粉煤气化的固定床渗透流气化炉，其特征在于：所述平板式密封加压连续加煤器（1）的渗透气化方法是炉体进料阀（8）打开、粉煤加料钟进料阀（24）关闭，粉煤加料钟（5）和炉体（2）内的煤料在压料板（6）压力作用下，煤料将充满整个炉体（2）并逐渐下移进行反应；在压料板（6）下移至粉煤加料钟（5）的底部时，关闭炉体进料阀（8），粉煤加料钟（5）通过排气口（14）泄压，压料板（6）上移到的顶部，打开粉煤加料钟进料阀（24），煤料由煤斗（4）加入到粉煤加料钟（5）内，随后关闭煤斗（4）通向粉煤加料钟（5）的进料阀（24），粉煤加料钟（5）处于密闭状态；由气化炉产生的部分煤气通过进气口（15）向粉煤加料钟（5）内充压，至与炉内气压平衡，打开炉体（2）的进料阀（8），驱动螺杆驱动压料板（6）下移，将煤料缓慢加入炉中继续气化反应，此加料过程应在短时间内完成或在加料过程中排渣系统暂停运作；气化剂自气化炉底部鼓入经过气化剂分布器，与灰渣进行逆向热交换被预热，在渗透到氧化区时与煤料发生氧化反应，生成1000-1200℃的高温区，生成的热气流向上渗透和煤料逆行，进入还原区，产生大量800-1000℃热煤气继续向上渗透，对煤料进行热解作用，进而再向上渗透进入干燥区对煤料进行干燥，再向上渗透与顶部煤料进行换热降温，经环状过滤网导出炉外；高温灰渣和输入的气化剂换热冷却后进入排灰结构，启动排渣动力系统，灰渣被逐步被排出。