[发明专利]一种蒸汽作为携带流及反应物的喷嘴系统及物料输送方法

说明书

本申请提供了一种蒸汽作为携带流及反应物的喷嘴系统及物料输送方法，涉及煤化工技术领域。该系统包括物料输送管、蒸汽输送管、加热管和混合管；蒸汽输送管的至少部分管段套设于物料输送管内，加热管套设于套设有蒸汽输送管的物料输送管的管段外。物料输送管的出口端与混合管的入口端连通，蒸汽输送管的出口端穿过物料输送管并伸入混合管内。该系统在气化煤粉输送过程中不存在输送载气切换的问题。蒸汽可提供大量氢原子，促进水煤气反应发生，提高合成气中的氢气组分和有效气含量，降低或直接省去了变换工序的能耗，提高气化效率。该系统可使蒸汽与物料在混合接触时温度一致，避免蒸汽凝结和物料结块堵塞，保证了后续蒸汽与物料的连续稳定输送。

技术领域

本发明涉及煤化工领域，具体而言，涉及一种蒸汽作为携带流及反应物的喷嘴系统及物料输送方法。

背景技术

煤化工是解决煤炭资源高效利用的重要途径，也是促进煤炭绿色开发和利用的重要手段，其中煤气化是煤化工产业发展的龙头技术，气流床干煤粉气化技术是通过输送载气(通常采用高压二氧化碳或氮气)携带磨制成一定粒径的干煤粉，通过控制气流的速度和压力将干粉煤送入气化炉燃烧室，使煤与氧气、水在气化炉内发生不完全燃烧反应转变为有效气体(一氧化碳和氢气)，再根据下游合成产品需求，将有效气体通过变换调整氢碳比，生产甲醇、烯烃、乙二醇、柴/汽油等产品。

但在运行过程装置刚投运时，系统采用空分装置送来的氮气作为输送载气，在装置正常运行有二氧化碳气体产出后，将氮气切换成二氧化碳气体。由于氮气与二氧化碳的气体密度不同，导致在切换的过程中容易造成系统运行的波动，影响气化炉的稳定运行。

鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明的目的之一包括提供一种蒸汽作为携带流及反应物的喷嘴系统，其能够使煤粉稳定输送并维持气化炉的平稳运行。

本发明的目的之二包括提供一种蒸汽作为携带流及反应物的物料输送方法，其同样能够使煤粉稳定输送并维持气化炉的平稳运行。

本申请可以这样实现：

第一方面，本申请提供一种蒸汽作为携带流及反应物的喷嘴系统，其包括气流床干煤粉气化原料混合管道，气流床干煤粉气化原料混合管道包括物料输送管、蒸汽输送管、加热管和混合管；

蒸汽输送管的至少部分管段套设于物料输送管内，加热管套设于套设有蒸汽输送管的物料输送管的管段外。

物料输送管的出口端与混合管的入口端连通，蒸汽输送管的出口端穿过物料输送管并伸入混合管内以使物料输送管内的物料与蒸汽输送管内的蒸汽在混合管中混合。

在可选的实施方式中，物料输送管包括依次连接的用于输入物料的第一物料输送管段和用于输出物料的第二物料输送管段，蒸汽输送管包括依次连接的用于输入蒸汽的第一蒸汽输送管段和用于输出蒸汽的第二蒸汽输送管段；

第二蒸汽输送管段套设于第二物料输送管段内，加热管套设于第二物料输送管段外。

在可选的实施方式中，第二蒸汽输送管段的出口端伸入混合管内的距离为混合管的1/3-2/3。

在可选的实施方式中，混合管的外径小于物料输送管的内径。

在可选的实施方式中，混合管为文丘里式或喷射式收缩管。

在可选的实施方式中，气流床干煤粉气化原料混合管道还包括出料管，出料管的入口端与混合管的出口端连接。

在可选的实施方式中，出料管的内径大于混合管的外径。

在可选的实施方式中，喷嘴系统还包括输送机，输送机的出口与物料输送管的入口端连通。

在可选的实施方式中，喷嘴系统还包括粉料罐，粉料罐与输送机的入口连接。