[发明专利]一种用于煤制合成气的射流流化床气化炉中温返粉系统

说明书

本发明公开了一种用于煤制合成气的射流流化床气化炉中温返粉系统，涉及煤炭气化技术领域，包括气化炉以及与其连通的高温旋风分离器，气化炉内设中心高温射流区，高温旋风分离器一端将分离出的粉尘送至与其依次连通的缓冲冷却罐、锁斗、发送斗以及定量输送器，定量输送器将粉尘直接输送至中心高温射流区内。本发明通过将高温旋风分离器分离出的粉尘直接送入气化炉中心高温射流区，具有不仅提高了气化炉的反应效率，提高碳转化率，有效降低物料循环倍率，使得后续设备的使用工况得到了大大的改善，满足了煤制合成气生产装置的长周期稳定运行，还能解决目前高温旋风分离器料腿较高的问题，使得设备安装更具灵活性的效果。

技术领域

本发明涉及煤炭气化技术领域，尤其涉及一种用于煤制合成气的射流流化床气化炉中温返粉系统，更具体的是通过流化床气化炉系统的组合设计，减低建设投资成本，实现高碳转化率、环境友好的目的以及满足气化炉设备长周期稳定运行的要求。

背景技术

流化床气化炉在煤制气领域得到广泛应用。流化床气化炉中涉及到返粉的步骤，传统的返粉方法是高温旋风分离器分离出来的粉尘通过物料的压差送入气化炉内，这就需要高温旋风分离器的料腿高度达到一定的高度，导致整个气化装置的建设高度高、投资成本大。

并且，射流流化床气化炉由于具有炉内高温氧化区，在一定程度上提高了煤炭气化过程中的转化率。但是目前经高温旋风分离器分离出的粉尘，经收集后通过连接在气化炉侧壁或气体分布板上的返粉管道直接投入到气化炉内，与炉内床料混合后，随床料流动到高温中心射流区后，才能被燃烧的床料引燃而再次燃烧和气化，这导致飞灰在气化炉内存在大量的时间是不在反应的。基于目前射流流化床气化炉高温旋风除尘器回料的该结构特点，导致气化炉内物料的循环倍率较大、碳转化率较低、细粉排放严重，后续的余热回收系统、粉尘收集系统运行工况苛刻。

基于此，本发明设计出了一种用于煤制合成气的射流流化床气化炉中温返粉系统来解决以上问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的高温旋风分离器料腿设置较高、碳转化率低、粉尘收集系统运行工况苛刻的缺点，而提出的一种用于煤制合成气的射流流化床气化炉中温返粉系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于煤制合成气的射流流化床气化炉中温返粉系统，包括气化炉，所述气化炉内包括从上至下依次包括气室、流化床气体分布板、中心高温射流区、气化炉浓相段以及气化炉稀相段，所述气室位于流化床气体分布板的下方，所述中心高温射流区位于气化炉浓相段底部的中心部位，所述气化炉顶部出口通过管道连通高温旋风分离器，所述高温旋风分离器顶侧一端将分离出的气体送至与其连通的余热回收系统与粉尘收集系统内，底部另一端将分离出的粉尘送至与其依次连通的缓冲冷却罐、锁斗、发送斗以及定量输送器，所述定量输送器连通输送管道，该输送管道依次穿过气室、流化床气体分布板直至中心高温射流区，以将粉尘直接输送至中心高温射流区内。

进一步的，所述缓冲冷却罐的罐体外壁为水冷夹套式容器，内部设有火管式换热器。

进一步的，所述锁斗加压采用充入合成气、二氧化碳气或氮气的方式。

进一步的，所述定量输送器上的无转动设施采用节流定量的方式直接将发送斗送来的粉尘物通过输送管道，穿过气室、流化床气体分布板输送至中心高温射流区，与中心高温射流区内的氧气完成氧化反应，变成熔融的液滴粘附到气化炉浓相段的床层物料上，并通过气化炉下部排渣通道排出。

进一步的，所述锁斗、发送斗、输送管道均为水冷夹套方式。

进一步的，所述缓冲冷却罐采用立式列管管板式结构或蛇形管式结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：