一种四烧嘴正反旋转的气流床气化炉装置及气化方法.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CN110452737A(43)申请公布日2019.11.15(21)申请号201910760515.4(22)申请日2019.08.16(71)申请人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人李争起方能谢成刘书轩陈智超曾令艳张斌(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人岳泉清(51)Int.Cl.C10J3/48(2006.01)C10J3/50(2006.01)C10J3/76(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图4页(54)发明名称一种四烧嘴正反旋转的气流床气化炉装置及气化方法(57)摘要一种四烧嘴正反旋转的气流床气化炉装置及气化方法，涉及一种气流床气化炉装置及利用该装置的气化方法。是要解决现有多烧嘴气流床气化炉烧嘴布置方式不合理，导致气化炉水冷壁烧损和碳转化率低等问题。四烧嘴正反旋转的气流床气化炉装置包括气化炉体、烧嘴、水冷壁、点火烧嘴、渣池和合成气通道，所述烧嘴为四个，烧嘴B1、烧嘴B2、烧嘴B3和烧嘴B4位于同一水平面上，依次沿气化炉体圆周均匀分布，其中心线与水冷壁面的交点分别为C1、C2、C3和C4，B1和B2的中心线相交于O点，B3和B4的中心线交相于O＇点；C1O与C1C3的夹角α，C2O与C2C4的夹角β，满足0﹤α﹤β﹤45°或者0﹤β﹤α﹤45°。本发明用于气流床气化领域。CN110452737ACN110452737A权利要求书1/1页1.一种四烧嘴正反旋转的气流床气化炉装置，包括气化炉体(1)、烧嘴、水冷壁(4)、点火烧嘴(6)、渣池(5)和合成气通道(7)，水冷壁(4)安装在气化炉体(1)内，水冷壁(4)由多根竖直圆管排列组成，水冷壁(4)围成静止的内腔体为气化炉膛(2)，点火烧嘴(6)安装在气化炉体(1)的顶部，气化炉体(1)的底部设有渣池(5)，渣池(5)的底部设有排渣口(8)，合成气通道(7)插装在气化炉体(1)的下部，所述烧嘴的数量为四个，其特征在于四个烧嘴分别为烧嘴(B1)、烧嘴(B2)、烧嘴(B3)和烧嘴(B4)，设置在气化炉膛(2)的上部，且位于同一水平面上，烧嘴(B1)、烧嘴(B2)、烧嘴(B3)和烧嘴(B4)依次沿气化炉体(1)圆周均匀分布，烧嘴(B1)、烧嘴(B2)、烧嘴(B3)和烧嘴(B4)的中心线与水冷壁面的交点分别为C1、C2、C3和C4，烧嘴(B1)和烧嘴(B2)的中心线相交于O点，烧嘴(B3)和烧嘴(B4)的中心线交相于O＇点；C1O与C1C3的夹角以及C3O＇与C1C3的夹角大小相等为α，C2O与C2C4的夹角以及C4O＇与C2C4的夹角大小相等为β，α和β满足0﹤α﹤β﹤45°或者0﹤β﹤α﹤45°。2.根据权利要求1所述的一种四烧嘴正反旋转的气流床气化炉装置，其特征在于烧嘴(B1)、烧嘴(B2)、烧嘴(B3)和烧嘴(B4)按顺时针依次沿气化炉体(1)圆周均匀分布，沿C1O、C3O＇方向的两股煤粉气化剂射流形成顺时针方向的旋转气流，沿C2O、C4O＇方向的两股煤粉气化剂射流形成逆时针方向的旋转气流。3.根据权利要求1所述的一种四烧嘴正反旋转的气流床气化炉装置，其特征在于烧嘴(B1)、烧嘴(B2)、烧嘴(B3)和烧嘴(B4)按逆时针依次沿气化炉体(1)圆周均匀分布，沿C1O、C3O＇方向的两股煤粉气化剂射流形成逆时针方向的旋转气流，沿C2O、C4O＇方向的两股煤粉气化剂射流形成顺时针方向的旋转气流。4.根据权利要求1、2或3所述的一种四烧嘴正反旋转的气流床气化炉装置，其特征在于所述烧嘴沿径向由内向外或由外向内依次同轴装有煤粉通道(9)和气化剂通道(10)。5.根据权利要求4所述的一种四烧嘴正反旋转的气流床气化炉装置，其特征在于所述煤粉通道(9)和气化剂通道(10)相互平行或者不平行。6.利用权利要求1所述气流床气化炉装置的气化方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一、设定气化炉膛(2)压力为0.1～4MPa，运行温度为1250～1600℃；步骤二、煤粉由氮气或二氧化碳输送，以直流射流的方式经烧嘴的煤粉通道(9)送入气化炉膛(2)，气化剂以直流射流的方式通过烧嘴的气化剂通道(10)以100～200m/s的速度喷入气化炉膛(2)；四个烧嘴(3)喷射的气化剂、煤粉及输送煤粉的氮气或二氧化碳的速度相同；四个烧嘴(3)喷射的气化剂、煤粉及输送煤粉的氮气或二氧化碳的质量流量相同；步骤三、烧嘴喷射的煤粉与气化剂在烧嘴出口混合，经点火烧嘴(6)点燃，待炉内火焰稳定后，从炉膛退出点火烧嘴(6)；步骤四、反应生成的高温气体和高温熔渣向下流动进入渣池(5)，冷却的气体通过合成气通道(7)离开，冷却的熔渣通过排渣口(8)排出气化炉。7.根据权利要求