循环流化床气化装置和循环流化床气化方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110591762A(43)申请公布日2019.12.20(21)申请号201910882211.5(22)申请日2019.09.18(66)本国优先权数据201910870641.52019.09.16CN(71)申请人中国科学院工程热物理研究所地址100190北京市海淀区北四环西路11号(72)发明人湛月平王小芳朱治平董鹏飞柴祯吕清刚(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人王慧忠(51)Int.Cl.C10J3/56(2006.01)C10J3/72(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称循环流化床气化装置和循环流化床气化方法(57)摘要本发明提供了一种循环流化床气化装置以及循环流化床气化方法。所述循环流化床气化装置包括：气化炉炉膛(1)、旋风分离器(2)以及返料器，气化炉炉膛(1)下部设置有布风装置；所述布风装置包括多个气化剂喷口(3)，并且多个气化剂喷口(3)中的至少两个气化剂喷口(3)设置在不同的竖直高度上。采用本发明的循环流化床气化装置和循环流化床气化方法，布风均匀性得到提高，并且系统碳转化率高。CN110591762ACN110591762A权利要求书1/2页1.一种循环流化床气化装置，所述循环流化床气化装置包括：气化炉炉膛(1)、旋风分离器(2)以及返料器，其特征在于：气化炉炉膛(1)下部设置有布风装置；所述布风装置包括多个气化剂喷口(3)，并且多个气化剂喷口(3)中的至少两个气化剂喷口(3)设置在不同的竖直高度上。2.根据权利要求1所述的循环流化床气化装置，其特征在于：所述多个气化剂喷口(3)被分为多个气化剂喷口组，每个气化剂喷口组包括至少两个气化剂喷口(3)，每个气化剂喷口组内的气化剂喷口(3)设置在相同的竖直高度上，并且多个气化剂喷口组中的每个气化剂喷口组设置在不同的竖直高度上。3.根据权利要求2所述的循环流化床气化装置，其特征在于：每个气化剂喷口组内的气化剂喷口(3)分布在一个圆周上，并且至少一气化剂喷口组内的气化剂喷口(3)的中心线的延长线不通过该圆的圆心。4.根据权利要求3所述的循环流化床气化装置，其特征在于：位于最上方的气化剂喷口组内的气化剂喷口(3)的中心线的延长线不通过该圆的圆心。5.根据权利要求3所述的循环流化床气化装置，其特征在于：所述气化剂喷口(3)的中心线与该圆交点处的切线和气化剂喷口中心线之间具有夹角，所述夹角介于10-85°之间。6.根据权利要求3所述的循环流化床气化装置，其特征在于：所述布风装置还包括气体分布器(4)，所述气体分布器(4)设置在多个气化剂喷口(3)的下方。7.根据权利要求1所述的循环流化床气化装置，其特征在于：所述气化炉炉膛(1)的下部设置有锥段，所述布风装置的多个气化剂喷口(3)设置在该锥段上。8.根据权利要求7所述的循环流化床气化装置，其特征在于：所述锥段的锥角(θ)为30-60°。9.根据权利要求8所述的循环流化床气化装置，其特征在于：所述气化剂喷口(3)的中心线与锥段的壁面之间的角度为0-85°。10.一种循环流化床气化方法，所述循环流化床气化方法使用权利要求1-9中任一项所述的循环流化床气化装置，其特征在于：各个气化剂喷口组的氧气浓度不同。11.根据权利要求10所述的循环流化床气化方法，其特征在于：各个气化剂喷口组的氧气浓度从下到上逐渐增加。12.根据权利要求10所述的循环流化床气化方法，其特征在于：气体经布风装置进入气化炉后形成旋流。13.根据权利要求10所述的循环流化床气化方法，其特征在于：气化剂喷口出口气体速度为30-70m/s，并且不同高度气化剂喷口之间的床层速度维持在3.5m/s以上。14.根据权利要求13所述的循环流化床气化方法，其特征在于：2CN110591762A权利要求书2/2页气化剂喷口出口气体速度为35-60m/s。3CN110591762A说明书1/7页循环流化床气化装置和循环流化床气化方法技术领域[0001]本发明涉及燃料气化技术领域，具体地，涉及一种循环流化床气化装置以及循环流化床气化方法。背景技术[0002]循环流化床煤气化技术作为一种清洁的煤炭转化技术，由于其带有高循环量的物料循环回路，固体物料在炉内停留时间延长，具有煤种适应性强、气固混合充分、气化反应速率高及反应温度均匀等优点，因而被广泛应用于工业燃气及合成氨领域中。[0003]循环流化床的上述优点很大程度上取决于气体分布器的设计。气体分布器设置在气化炉下部，起着均匀布气和支撑固体颗粒的作用，其结构的设计合理与否极大地影响着气化炉炉膛流态化的质量，进而影响温度分布、反应速率及煤气成分。现有流化床气体分布器多采用布风板的形式，布风板上设置有小孔，