[实用新型]煤气化炉和煤气化系统

说明书

本实用新型公开一种煤气化炉和煤气化系统。煤气化炉包括：炉体，所述炉体设有气化腔室、位于顶部的进煤口、以及位于底部的排渣口，所述炉体在高度方向上依次区分为上部区域、中部区域和下部区域；第一气化剂喷嘴，设置在所述炉体的所述下部区域，用于向所述气化腔室供应第一气化剂，以使所述第一气化剂与经过所述炉体的上部区域和中部区域的气化处理后的煤料进行燃烧反应；第二气化剂喷嘴，设置在所述炉体的所述中部区域，用于向所述煤气化炉的气化腔室供应第二气化剂，以使所述第二气化剂参与气化反应，以产生煤气。

技术领域

本实用新型属于煤化工技术领域，具体涉及一种煤气化炉和煤气化系统。

背景技术

煤炭作为一种化石燃料，是目前甚至未来很长一段时间内人们生产生活必不可缺的能源之一。如果将煤炭直接燃烧不仅浪费了大量资源，更会排放SO₂、NO_x、CO等有害气体，造成环境污染。因此，推动煤炭的清洁利用已经成为行业发展的必然选择。

煤气化是煤炭清洁利用的重要途径之一。现有的煤气化技术是将煤炭加入煤气化炉内，在加压和气化剂存在条件下，使煤炭转化成煤气。煤气中除了有效气(CO和H₂)，还含有较多的CH₄。由于煤气中的CH₄含量较高，为后续用于合成氨等化学合成具有不利影响。CH₄在诸如合成氨等采用煤气作为原料的工艺中为惰性气体，煤气中的CH₄含量过高容易导致工艺系统中的压缩机能耗增加，还会导致过多的驰放气排放，因此严重影响合成氨的经济性。因此，开发一种低甲烷煤气化炉具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型第一方面提供一种煤气化炉，其包括：

炉体，炉体设有气化腔室、位于顶部的进煤口、以及位于底部的排渣口，炉体在高度方向上依次区分为上部区域、中部区域和下部区域；

第一气化剂喷嘴，设置在炉体的下部区域，用于向气化腔室供应第一气化剂，以使第一气化剂与经过炉体的上部区域和中部区域的气化处理后的煤料进行燃烧反应；

第二气化剂喷嘴，设置在炉体的中部区域，用于向煤气化炉的气化腔室供应第二气化剂，以使第二气化剂参与气化反应，以产生煤气。

在本实用新型的任一实施方式中，第二气化剂喷嘴由进煤口至排渣口的方向倾斜设置，第二气化剂喷嘴与炉体的径向之间的夹角为5°～22°。在一些实施例中，第二气化剂喷嘴与炉体的径向之间的夹角为8°～19°。在一些实施例中，第二气化剂喷嘴与炉体的径向之间的夹角为5°～15°。

在本实用新型的任一实施方式中，第一气化剂喷嘴由进煤口至排渣口的方向倾斜设置，其中，第一气化剂喷嘴与炉体的径向之间的夹角比第二气化剂喷嘴与炉体的径向之间的夹角大5°～10°。

在本实用新型的任一实施方式中，第一气化剂喷嘴由进煤口至排渣口的方向倾斜设置，第一气化剂喷嘴与炉体的径向之间的夹角为15°～25°，或18°～22°。

在本实用新型的任一实施方式中，第二气化剂喷嘴伸入气化腔室内的深度为300mm～350mm。

在本实用新型的任一实施方式中，第一气化剂喷嘴伸入气化腔室内的深度为300mm～350mm。

在本实用新型的任一实施方式中，炉体的高度记为H，第二气化剂喷嘴的设置高度记为h，其中满足：0.3H≤h≤0.6H，或0.45H≤h≤0.5H。

在本实用新型的任一实施方式中，炉体的高度记为H，第一气化剂喷嘴的设置高度记为g，其中满足：0.1H≤g≤0.2H，优选地，0.14H≤g≤0.16H。

在本实用新型的任一实施方式中，2～4个第二气化剂喷嘴沿炉体的周向间隔设置在炉体的中部区域。