一种煤粉旋风气流床气化装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102942964102942964B(45)授权公告日2015.01.07(21)申请号201210420729.5CN1687322A,2005.10.26,CN102492478A,2012.06.13,(22)申请日2012.10.29CN1775920A,2006.05.24,(73)专利权人哈尔滨工业大学CN102660329A,2012.09.12,地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大CN102703129A,2012.10.03,直街92号CN1186840A,1998.07.08,(72)发明人邱朋华刘欢鹏刘栗谭建宇审查员李良伟石旭杜昌帅赵岩秦裕琨吴少华孙绍增(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人高媛(51)Int.Cl.C10J3/48(2006.01)C10J3/72(2006.01)(56)对比文件CN101003755A,2007.07.25,权权利要求书2页利要求书2页说明书4页说明书4页附图2页附图2页(54)发明名称一种煤粉旋风气流床气化装置及方法(57)摘要一种煤粉旋风气流床气化装置及方法，它涉及一种气化炉及气化方法，以解决传统气化炉喷嘴容易过烧，干煤粉在炉内的停留时间短，煤粉气化后形成的液态渣不会停留在壁面上的问题。装置：顶部喷嘴设置在炉顶上，内筒与外筒之间的腔体为水蒸汽喷嘴，四个氧化剂喷嘴沿圆柱形气化室的上端外壁均布设置。方法：一、圆柱形气化室内压力为3Mpa、运行温度为1500℃；二、干煤粉由N2或CO2携带以直流或旋流方式经煤粉喷嘴送入炉膛内，水蒸汽由水蒸汽喷嘴送入炉膛内；三、四个氧化剂喷嘴同时将氧气送入炉膛内，在圆柱形气化室内壁形成一层熔渣膜，熔渣膜在高温条件下发生气化还原反应，产生合成气，从而实现了煤粉旋风气化。本发明用于洁净煤气化。CN102942964BCN102946BCN102942964B权利要求书1/2页1.一种煤粉旋风气流床气化装置，所述装置包括圆柱形气化室（1）、渣池（2）和炉顶（4），炉顶（4）设置在圆柱形气化室（1）的顶部，渣池（2）设置在圆柱形气化室（1）的底部，圆柱形气化室（1）的下端侧壁设有粗合成气出口（1-1），其特征在于：所述装置还包括顶部喷嘴（3）和四个氧化剂喷嘴（5），顶部喷嘴（3）设置在炉顶（4）上，且顶部喷嘴（3）的轴线与圆柱形气化室（1）的轴线重合，顶部喷嘴（3）由内筒（3-3）和外筒（3-4）组成，内筒（3-4）设置在外筒（3-5）中，内筒（3-4）的内腔为煤粉喷嘴（3-1），内筒（3-4）与外筒（3-4）之间的腔体为水蒸汽喷嘴（3-2），四个氧化剂喷嘴（5）沿圆柱形气化室（1）的上端外壁均布设置并设置在同一高度内，每个氧化剂喷嘴（5）的轴线与圆柱形气化室（1）的直径之间的锐角（α）为25°～50°，四个氧化剂喷嘴（5）的射流延长线均与内接圆（K）相切。2.根据权利要求1所述一种煤粉旋风气流床气化装置，其特征在于：所述四个氧化剂喷嘴（5）分两层布置在圆柱形气化室（1）的侧壁上，每层布置两个氧化剂喷嘴（5），上层的氧化剂喷嘴（5）为上层氧化剂喷嘴（5-1），下层的氧化剂喷嘴（5）为下层氧化剂喷嘴（5-2），两个上层氧化剂喷嘴（5-1）设置在同一高度内，且两个上层氧化剂喷嘴（5-1）对角设置，两个下层氧化剂喷嘴（5-2）设置在同一高度内，且两个下层氧化剂喷嘴（5-2）对角设置，每个氧化剂喷嘴（5）的轴线与圆柱形气化室（1）的直径之间的锐角（α）为25°～50°，两个上层氧化剂喷嘴（5-1）和两个下层氧化剂喷嘴（5-2）的射流延长线均与内接圆（K）相切。3.根据权利要求1所述一种煤粉旋风气流床气化装置，其特征在于：所述四个氧化剂喷嘴（5）分两层布置在圆柱形气化室（1）的侧壁上，每层布置两个氧化剂喷嘴（5），上层的氧化剂喷嘴（5）为上层氧化剂喷嘴（5-1），下层的氧化剂喷嘴（5）为下层氧化剂喷嘴（5-2），两个上层氧化剂喷嘴（5-1）设置在同一高度内，且两个上层氧化剂喷嘴（5-1）对角设置，每个上层氧化剂喷嘴（5-1）的轴线与圆柱形气化室（1）的直径之间的锐角（α）为25°～50°，两个上层氧化剂喷嘴（5-1）的射流延长线与内接圆（K）相切，两个下层氧化剂喷嘴（5-2）设置在同一高度内，且两个下层氧化剂喷嘴（5-2）相对设置。4.根据权利要求2或3所述一种煤粉旋风气流床气化装置，其特征在于：所述锐角（α）为45°。5.根据权利要求1所述一种煤粉旋风气流床气化装置，其特征在于：所述炉顶（3）的结构为半球形、椭球形或平板形。6.一种利用权利要求1所述装置实现煤粉旋风气流床气化的方法，其特征在于：所述方法是通过以下步骤实现的：步