[发明专利]用于流化床气化炉的布风冷渣装置及方法

说明书

一种用于流化床气化炉的布风冷渣装置及方法，布风冷渣装置作为流化床气化炉的一部分，设置于气化炉炉膛的下方；其中，布风冷渣装置包括：布风段，与气化炉炉膛相连通；布风段沿竖直方向分级布风，用于形成布风段差速区；喉口，设置于布风段下方，用于形成喉口高速区；布风冷却段，设置于喉口的下方；其中，布风冷却段通入饱和水蒸气，粉煤经布风段与喉口后生成底渣，底渣在布风冷却段内以移动床方式下移，饱和水蒸气与底渣逆流换热，实现流化床气化炉的布风冷渣。本发明的布风冷渣装置将布风和冷渣功能结合，采用饱和水蒸气作为底渣冷却的主要介质，采用直接换热方式，提高了传热效率。

技术领域

本发明涉及碳氢燃料能源化工技术领域，具体地，本发明涉及一种用于流化床气化炉的布风冷渣装置及方法。

背景技术

煤气化是煤炭清洁高效利用技术的核心技术之一，是发展煤基化学品、煤基清洁燃料、工业燃气及多联产系统等煤化工过程工业的基础。流化床气化炉采用0～10mm粉煤为原料，气化剂与粉煤以流态化形式进行气化反应，采用固态排渣。流化床气化炉具有煤种适应性强，煤气不含焦油，气化强度大等优点，广泛应用于煤制工业燃气，中小合成氨气源改造等。

目前流化床气化炉的冷渣方式普遍采用间接换热的方式对底渣进行降温，例如采用机械式滚筒冷渣机，或者采用移动床蛇形换热管的渣冷却器。采用机械式滚筒冷渣机，通过机械转动虽然能强化固体颗粒与换热管的传热，但传热系数依然较低，而且转动部件的密封经常出现泄漏的问题，特别在加压流化床上，转动部件密封面的泄漏问题更加严重。移动床蛇形换热管形式的渣冷却器，由于换热管与渣，渣与渣之间的传热系数小，导致渣冷却器体积非常庞大，增加了流化床气化炉装置的建设成本，而且渣冷却器内部结构非常复杂，不利于后期检修。

此外，传统流化床气化炉底部返混严重，返料器返回的大量含碳量较高的细物料未来得及反应就随渣排出系统，造成底渣含碳量偏高。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种用于流化床气化炉的布风冷渣装置及方法，以期至少部分地解决上述提及的技术问题中的至少之一。

为实现上述目的，本发明的技术方案包括：

作为本发明的一个方面，提供一种用于流化床气化炉的布风冷渣装置，所述布风冷渣装置作为流化床气化炉的一部分，设置于气化炉炉膛的下方；其中，所述布风冷渣装置包括：

布风段，与所述气化炉炉膛相连通；所述布风段沿竖直方向分级布风，用于形成布风段差速区；

喉口，设置于所述布风段下方，用于形成喉口高速区；

布风冷却段，设置于所述喉口的下方；

其中，所述布风冷却段通入饱和水蒸气，粉煤经所述布风段与所述喉口后生成底渣，所述底渣在所述布风冷却段内以移动床方式下移，所述饱和水蒸气与所述底渣逆流换热，实现流化床气化炉的布风冷渣。

作为本发明的另一个方面，还提供一种采用如上所述的用于流化床气化炉的布风冷渣装置的布风冷渣方法，包括：

在所述布风冷却段内通入饱和水蒸气，经所述布风段和所述喉口后的底渣以移动床方式下移；

所述饱和水蒸气与所述底渣逆流换热，实现流化床气化炉的布风冷渣；

其中，通过所述喉口和所述布风段分别形成喉口高速区和布风段差速区，实现所述流化床气化炉底部的固体物料的分选与强化内循环。

基于上述技术方案，本发明相较于现有技术至少具有以下有益效果的其中之一或其中一部分：