干法粒化排渣的Y型气流床气化炉.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CN107090312A(43)申请公布日2017.08.25(21)申请号201710461385.5(22)申请日2017.06.16(71)申请人中国石油大学（华东）地址266580山东省青岛市黄岛区长江西路66号(72)发明人田原宇乔英云(51)Int.Cl.C10J3/48(2006.01)C10J3/50(2006.01)C10J3/52(2006.01)C10J3/72(2006.01)C10J3/74(2006.01)C10J3/76(2006.01)C10J3/84(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称干法粒化排渣的Y型气流床气化炉(57)摘要本发明提供干法粒化排渣的Y型气流床气化炉，主要包括气化炉、气灰分离器、流化床换热器、移动床换热器等，气化炉分为气化室和激冷室，中间通过分段锥形封头隔开；气化室壳体从外向内依次是隔热材料层、冷却套和耐磨材料层；在气化室底部设置冷却液进口，顶部设置冷却液出口；气化室顶部中心设顶喷嘴，上部沿圆周均匀设3个以上侧喷嘴；分段锥形封头中心设置气化产物排出口，通入激冷室；气化产物排出口外侧设置激冷喷头，激冷室上部设置粗合成气出口接入气灰分离器，激冷室底部设置流化床换热器，充分利用气化产物余热，消除黑水和含盐废水难题。CN107090312ACN107090312A权利要求书1/1页1.干法粒化排渣的Y型气流床气化炉，其特征在于干法粒化排渣的Y型气流床气化炉主要由气化炉、气灰分离器、流化床换热器等组成，气化炉分为气化室和激冷室，中间通过分段锥形封头隔开；气化室壳体从外向内依次是隔热材料层、冷却套和耐火材料层；在气化室底部设置冷却液进口，顶部设置冷却液出口；气化室顶部中心设置顶喷嘴，上部沿圆周均匀设置3个以及3个以上侧喷嘴，侧喷嘴与水平方向夹角为-15°～15°、与径向夹角为2°～75°；分段锥形封头中心设置气化产物排出口，通入激冷室；气化产物排出口外侧设置激冷水喷头，激冷室底部设置流化床换热器，激冷室上部设置粗合成气出口接入气灰分离器，气灰分离器的排灰口排出细灰返回原料煤粉仓循环使用。2.根据权利要求书1所述的干法粒化排渣的Y型气流床气化炉，其特征在于顶喷嘴与侧喷嘴的原料处理量之比为1～4:1。3.根据权利要求书1所述的干法粒化排渣的Y型气流床气化炉，其特征在于气化室的冷却套为冷却夹套、冷却环管或冷却列管。4.根据权利要求书1所述的干法粒化排渣的Y型气流床气化炉，其特征在于气化室的高径比为2-5:1，侧喷嘴喷口距气化室顶部高度为500-2500mm，气化室的耐磨材料层为碳化硅或镁铝尖晶石材料浇注。5.根据权利要求书1所述的干法粒化排渣的Y型气流床气化炉，其特征在于所说的气化室的耐火材料层为碳化硅或镁铝尖晶石材料浇注。6.根据权利要求书1所述的干法粒化排渣的Y型气流床气化炉，其特征在于激冷室使用普通隔热耐磨材料浇注，高径比为2～8:1，煤气出口距激冷室顶部高度为100-1000mm。7.根据权利要求书1所述的干法粒化排渣的Y型气流床气化炉，其特征在于流化床换热器的底部设有水蒸气分布器，流化床内安装有各自独立的取热套管；取热套管的进水管分别通过阀门与进水管联通，出水管分别通过阀门与蒸汽包联通。2CN107090312A说明书1/4页干法粒化排渣的Y型气流床气化炉一、技术领域[0001]本发明涉及煤化工领域，特别地，涉及煤气流床气化。二、背景技术[0002]煤气化是煤的洁净与高效利用的龙头和关键技术。气流床气化是最近几十年发展起来的新型煤并流式气化技术，气化剂与煤粉或煤浆经喷嘴进入气化室，煤的热解、燃烧以及气化反应几乎同时进行，高温保证了煤的完全气化，煤中的矿物质成为熔渣后离开气化炉。与传统气化技术相比，加压气流床气化温度高、处理能力大、气体有效成分高、气化效率高，是未来煤气化技术发展方向。[0003]目前气流床煤气化工艺按喷嘴数量和布置不同，可分为单喷嘴直喷和多喷嘴对喷两类。如Texaco水煤浆气化和GSP粉煤气化均采用单喷嘴直喷方式，其优点在于结构和控制简单、造价低，但由于加压气化过程涉及高温、高压、非均相条件下的流体流动及与之相关的传递过程和复杂的化学反应过程，单喷嘴直喷雾化效果不理想，气化效率相对较低；另外处理量调节幅度小、容量小，无法满足大型化的需求。Shell和多喷嘴水煤浆工艺采用了多喷嘴对喷结构，改善了气化炉传质传热效果，碳转化率、能耗等指标有所提高，但是，Shell多喷嘴结构增加了设备的复杂性，特别是需要独立的连锁控制系统，从而增加了设备造价、操作难度和维修率；水煤浆多喷嘴对置气化工艺由于火焰场的分布易造成炉顶部耐火材料的烧蚀，炉顶耐火砖寿命仅有几个月，大大提高了投资。[00