一种用于多种形态原料共气化的气流床气化炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102191087A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102191087A(43)申请公布日2011.09.21(21)申请号201110094537.5C10J3/84(2006.01)(22)申请日2011.04.15C01B3/34(2006.01)C01B3/36(2006.01)(71)申请人华东理工大学地址200237上海市徐汇区梅陇路130号(72)发明人王辅臣代正华龚欣于广锁刘海峰王亦飞陈雪莉周志杰王兴军李伟锋梁钦锋郭晓镭许建良郭庆华刘霞(74)专利代理机构上海新天专利代理有限公司31213代理人胡红芳(51)Int.Cl.C10J3/48(2006.01)C10J3/50(2006.01)C10J3/72(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种用于多种形态原料共气化的气流床气化炉(57)摘要本发明提出了一种用于多种形态原料共气化的气流床气化炉。气化炉由气化室和冷却洗涤室两部分在耐压壳体中叠加而成。通过调整喷嘴配置方案，可实现单一原料气化或气液固原料共气化，并能满足不同规模气化系统的要求。对于中小系统，相当于50～1000吨煤/天，采用顶置喷嘴方案。对于单系列大型系统，相当于1000～6000吨煤/天，采用多喷嘴方案，气化炉通过撞击流（对置多喷嘴）和交叉射流（顶置喷嘴），实现原料之间、原料与气化剂（氧、蒸汽）之间的高效混合。该气化炉具有极强的灵活性，负荷调节范围大，原料切换方便，原料利用率高，可达98%以上，比氧耗、比原料消耗低。CN102987ACCNN110219108702191090A权利要求书1/1页1.一种用于多种形态原料共气化的气流床气化炉，其特征在于，在一个等直径的耐压壳体中，上部为气化室（1），下部为冷却洗涤室（2）；当采用单一喷嘴配置时，喷嘴（3）置于喷嘴室（10）中，喷嘴室（10）位于气化室（1）的中心线上并固接于壳体（4）；当采用多喷嘴配置时，偶数个喷嘴（6）置于喷嘴室（11）中，同时喷嘴（3）置于喷嘴室（10）中；喷嘴（6）的个数为2～8个且在同一水平面上，其轴线与气化室（1）的轴线相垂直，喷嘴室（11）固接于壳体（4）且均布于壳体（4）的周边；喷嘴（6）所在平面径向上的一对喷嘴相距180°，以便形成撞击流；冷却洗涤室（2）由冷却洗涤水均布环（7）、粗合成气导管（9）和破泡条（8）组成。2.根据权利要求1所述的气流床气化炉，其特征在于，所述喷嘴（3）和喷嘴（6）的结构为多通道套筒式、出口端呈锥形的预膜式外混气流雾化喷嘴，锥角a为0～120°。3.根据权利要求1所述的气流床气化炉，其特征在于，所述气化室（1）的向火面衬里（5）的材料是耐火砖或水冷壁。4.根据权利要求1所述的气流床气化炉，其特征在于，所述气化炉的工作压力为0.1～12MPa，气化温度为1300～1700℃。5.根据权利要求1所述的气流床气化炉，其特征在于，所述气化原料为化石能源、生物质能源、废弃物能源或工业废气。6.根据权利要求5所述的气流床气化炉，其特征在于，所述化石能源是煤、石油或天然气；所述生物质能源是秸秆或木材；所述废弃物能源是生活垃圾、污泥、粪便或轮胎；所述工业废气是焦炉气、炼厂气及高炉气等中的一种或多种。7.根据权利要求1～6所述的气流床气化炉，其特征在于，所述气化原料的进料形态为气态、液态或固态，气化剂和不同进料形态的气化原料分走喷嘴（3）或者喷嘴（6）的不同通道，出各通道端口的物料速度为1～140m/s。2CCNN110219108702191090A说明书1/4页一种用于多种形态原料共气化的气流床气化炉技术领域[0001]本发明涉及一种适用于多种形态原料共气化的气流床气化炉。背景技术[0002]随着社会进步，化石能源日渐短缺。目前能源研究领域的热点研究方向之一是通过气化技术，将化石能源，例如煤、石油（渣油、沥青、石油焦等）、天然气（含油田气、煤层气）；生物质能源，例如秸秆、木材等；废弃物能源，例如生活垃圾、污泥、粪便、轮胎等；工业废气，例如焦炉气、炼厂气、高炉气等加工为合成气，实现气化原料的高效清洁转化，再将合成气深加工为化肥（氨、尿素）、甲醇、二甲醚、马达燃料，或继续将甲醇深加工为烯烃（MTO、MTP）等社会急需商品。[0003]气流床气化技术是当今最具代表性的气化技术。形成气流床气化炉特色的关键要素如下：喷嘴（工艺喷嘴、烘炉升温喷嘴）的配置及结构；向火面耐火衬里或为水冷壁或为耐火砖；气化室的结构及尺寸；粗合成气的冷却净化方式（激冷或热回收）；冷却净化室的结构及尺寸。[0004]目前世界上有代表性的气流床气化炉有：多喷嘴对置式气化炉，多喷嘴对置形成撞击射流，向火面为耐火砖，高温粗合成气采用激冷方案；Texaco（德士古）炉