專利名稱：近常壓粉煤氣化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種粉煤氣化裝置，特別是一種近常壓粉煤氣化裝置。
背景技術(shù)：
目前采用的煤氣化技術(shù)主要是SHELL粉煤氣化和型煤氣化技術(shù)。前者因其綠色環(huán) 保而著稱，但投資高，操作壓力高，不易控制，安全性能低；后者因其投資省、見效快而著稱， 但其占地面積大、污染環(huán)境，已為國內(nèi)明文規(guī)定淘汰的工藝。 化肥企業(yè)造氣一般采用重油氣化及上述氣化工藝，但因重油價格高，造成生產(chǎn)成 本提高，因此許多企業(yè)已將重油氣化工藝轉(zhuǎn)為SHELL粉煤氣化工藝，同時也淘汰了重油氣 化爐。這對資源浪費較大。SHELL的中壓粉煤造氣為原來的重油造氣而專門設(shè)計的有空分 工段，而絕大多數(shù)合成氨生產(chǎn)廠家中煤造氣是沒有空分裝置的。如果要進行SHELL中壓粉 煤造氣，不僅需要投資粉煤造氣，而且還要投資與之配套的空分裝置，按照年產(chǎn)20萬噸合 成氨來計算，僅造氣工段的投資就會超過10億元。如果將合成氨油氣化設(shè)備進行改造，使 其可以使用粉煤，可以大大節(jié)約成本，又易控制。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是要提供一種近常壓粉煤氣化裝置，可以利用原 有的合成氨油氣化設(shè)備，節(jié)省投資、易于控制且安全。 為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種近常壓粉煤氣化裝置， 氣化爐頂部出氣管上安裝有熱交換器，蒸汽總管經(jīng)過氣化爐夾套與低壓蒸汽管連接，低壓 蒸汽管經(jīng)過換熱器與虹吸給煤裝置連接，空氣進管、氧氣進管與虹吸給煤裝置連接，虹吸給 煤裝置與氣化爐連接，氣化爐底部安裝有水封連續(xù)排渣裝置。 氣化爐外殼為鐵質(zhì)，分為上、下爐結(jié)構(gòu)，上爐內(nèi)設(shè)有高溫耐火材料和高溫防火涂料 組成反應(yīng)空間，下爐安裝有斗型水洗排渣和集渣連續(xù)排渣裝置組成的水封連續(xù)排渣裝置。 所述的虹吸給煤裝置中，空氣或氧氣進管通過流量調(diào)節(jié)閥與粉煤進管連通，粉煤 進管內(nèi)設(shè)有粉煤攪拌器，空氣或氧氣進管內(nèi)設(shè)有夾套，夾套與蒸汽進管連通，空氣或氧氣進 管靠近粉煤進管的部分呈錐形，夾套靠近粉煤進管的一端呈錐形。 所述的水封連續(xù)排渣裝置中的水位為0. 4-0. 6米。 近常壓粉煤連續(xù)造氣工藝及其設(shè)備裝置的造氣環(huán)境與現(xiàn)在的中壓粉煤造氣環(huán)境 基本相同，所不同的是壓力接近常壓，即4 7KPa，是中壓粉煤造氣的五百分之一還不到， 降低壓力可促使一氧化碳和氫氣的生成，抑制一氧化碳變換反應(yīng)和甲烷的生成，由于空氣 中的氮氣不參加反應(yīng)，使爐內(nèi)的溫度低于純氧中壓造氣150(TC溫度，但可以達到IOO(TC， 并不影響轉(zhuǎn)換率。按照年產(chǎn)20萬噸合成氨來計算，該方案的投資是中壓年產(chǎn)20萬噸合成 氨的30%，達到中壓年產(chǎn)20萬噸合成氨的粉煤造氣生產(chǎn)能力，即為100%，因為沒有空分工 段，運行成本節(jié)約20%。 本實用新型所提供的近常壓粉煤氣化裝置，通過在原有設(shè)備上增加一套虹吸給煤裝置，在氣化爐下增加一套水封連續(xù)排渣裝置，在爐頂增加一套熱交換器，無需空分裝置實 現(xiàn)了近常壓粉煤氣化，較現(xiàn)有的SHELL造氣爐具有投資省、易于控制、操作簡單，安全性能 高，見效快的優(yōu)點；較現(xiàn)有的型煤造氣工藝具有投資省、占地面積小、易于操作控制、保護環(huán) 境的優(yōu)點。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。


圖1是氣化劑為空氣_蒸汽系時近常壓粉煤氣化裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是氣化劑為氧氣_蒸汽系時近常壓粉煤氣化裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是虹吸給煤裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式—種近常壓粉煤氣化裝置，氣化爐1，l'頂部出氣管8，8'上安裝有熱交換器6，6'，
蒸汽總管3經(jīng)過氣化爐夾套9與低壓蒸汽管2連接，低壓蒸汽管2，2'經(jīng)過換熱器6，6'與
虹吸給煤裝置4，4'連接，空氣進管5、氧氣進管5'與虹吸給煤裝置4，4'連接，虹吸給煤裝
置4，4'與氣化爐l，l'連接，氣化爐l，l'底部安裝有水封連續(xù)排渣裝置7。 氣化爐1，l'外殼為鐵質(zhì)，分為上、下爐結(jié)構(gòu)，上爐內(nèi)設(shè)有高溫耐火材料和高溫防火
涂料組成反應(yīng)空間，下爐安裝有斗型水洗排渣和集渣連續(xù)排渣裝置組成的水封連續(xù)排渣裝置7。 所述的虹吸給煤裝置4，4'中，空氣或氧氣進管l"通過流量調(diào)節(jié)閥2"與粉煤進管 4"連通，粉煤進管4"內(nèi)設(shè)有粉煤攪拌器5"，空氣或氧氣進管1"內(nèi)設(shè)有夾套6"，夾套6"與 蒸汽進管3"連通，空氣或氧氣進管l"靠近粉煤進管4"的部分呈錐形，夾套6"靠近粉煤進 管4"的一端呈錐形。 所述的水封連續(xù)排渣裝置7中的水位為0. 4-0. 6米。 由圖l，煤用皮帶送至煤氣化系統(tǒng)，經(jīng)磨煤干燥后加熱到IO(TC，經(jīng)虹吸給煤裝置4 送至氣化爐1，由空氣風機經(jīng)空氣進管5來的30KPa的空氣，經(jīng)過蒸汽加熱到IO(TC ;由蒸 汽總管3來的中壓蒸汽先進入氣化爐夾套給氣化爐1加熱后，并入低壓蒸汽管2，經(jīng)減壓至 30KPa后，與氣化爐1頂部出氣管8上安裝的熱交換器6換熱，將低壓蒸汽加熱至200°C ; IO(TC的空氣同20(TC的蒸汽，經(jīng)虹吸給煤裝置4，吸取一定比例的粉煤進入造氣爐l，控制 壓力在4 7KPa，溫度為IOO(TC ，進行合成氣反應(yīng)，反應(yīng)后的余渣從氣化爐底部進入排渣裝 置7，經(jīng)排渣攪攏排出爐外，送至渣場。反應(yīng)后的以CO+H2為主的合成氣，進入廢熱鍋爐副產(chǎn) 蒸汽，降溫后經(jīng)旋風分離過濾器，除去飛灰，飛灰收集后送灰倉。合成氣經(jīng)水洗后進氣柜去 壓縮崗位，經(jīng)壓縮提壓到3. 9MPa后送凈化裝置。 由圖2，煤經(jīng)磨煤干燥后，加熱到10(TC，經(jīng)虹吸給煤裝置4'送氣化爐氣化爐l'，由 空分氧氣風機經(jīng)氧氣進管5'來的30KPa的氧氣，經(jīng)過蒸汽加熱到IO(TC ;由低壓蒸汽管2' 來的低壓蒸汽經(jīng)減壓至30KPa后，與氣化爐1'頂部出氣管8'上安裝的熱交換器6'換熱， 將低壓蒸汽加熱至200°C， IO(TC的氧氣同20(TC的蒸汽，經(jīng)虹吸給煤裝置4'，吸取一定比例 的粉煤進造氣爐，控制壓力在4 7KPa，溫度為IOO(TC，進行合成氣反應(yīng)，反應(yīng)后的余渣從 氣化爐底部的排渣裝置7排出送至渣場。反應(yīng)后的以CO+H2為主的合成氣，進入廢熱鍋爐副產(chǎn)蒸汽，降溫后經(jīng)旋風分離過濾器，除去飛灰，飛灰收集后送灰倉。合成氣經(jīng)水洗后進氣 柜去壓縮崗位，經(jīng)壓縮提壓到3. 9MPa后送凈化裝置。 圖3中，由空氣進管5、氧氣進管5'來的空氣或氧氣經(jīng)空氣或氧氣進管l"通過夾 套6"內(nèi)，被蒸汽進管3"進入的蒸汽加熱至IO(TC，流量調(diào)節(jié)閥2"調(diào)節(jié)控制空氣或氧氣進 管l"來的氣體流量，干燥加熱后的粉煤通過粉煤進管4"進入制氣工段，為了確保虹吸給粉 煤的連續(xù)性、均勻性和穩(wěn)定性，啟動粉煤攪拌器5"攪拌粉煤，從而克服了粉煤流動性差的問題。 近常壓粉煤氣化連續(xù)造氣工藝及其設(shè)備裝置的造氣環(huán)境與現(xiàn)在的中壓粉煤造氣 環(huán)境基本相同，所不同的是壓力接近常壓，即4 7KPa，是中壓粉煤造氣的五百分之一還 不到，降低壓力可促使一氧化碳和氫氣的生成，抑制一氧化碳變換反應(yīng)和甲烷的生成，由 于空氣中的氮氣不參加反應(yīng)，使爐內(nèi)的溫度低于純氧中壓造氣150(TC溫度，但可以達到 IOO(TC ，并不影響轉(zhuǎn)換率。按照年產(chǎn)20萬噸合成氨來計算，該方案的投資是中壓年產(chǎn)20萬 噸合成氨的30%，達到中壓年產(chǎn)20萬噸合成氨的粉煤造氣生產(chǎn)能力，即為100%，因為沒有 空分工段，運行成本節(jié)約20%。
權(quán)利要求一種近常壓粉煤氣化裝置，其特征在于氣化爐(1，1’)頂部出氣管(8，8’)上安裝有熱交換器(6，6’)，蒸汽總管(3)經(jīng)過氣化爐夾套(9)與低壓蒸汽管(2)連接，低壓蒸汽管(2，2’)經(jīng)過換熱器(6，6’)與虹吸給煤裝置(4，4’)連接，空氣進管(5)、氧氣進管(5’)與虹吸給煤裝置(4，4’)連接，虹吸給煤裝置(4，4’)與氣化爐(1，1’)連接，氣化爐(1，1’)底部安裝有水封連續(xù)排渣裝置(7)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的近常壓粉煤氣化裝置，其特征在于氣化爐(1， l')外殼為鐵 質(zhì)，分為上、下爐結(jié)構(gòu)，上爐內(nèi)設(shè)有高溫耐火材料和高溫防火涂料組成反應(yīng)空間，下爐安裝 有斗型水洗排渣和集渣連續(xù)排渣裝置組成的水封連續(xù)排渣裝置(7)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的近常壓粉煤氣化裝置，其特征在于所述的虹吸給煤裝置(4， 4')中，空氣或氧氣進管(l")通過流量調(diào)節(jié)閥(2")與粉煤進管(4")連通，粉煤進管(4") 內(nèi)設(shè)有粉煤攪拌器(5")，空氣或氧氣進管(l")內(nèi)設(shè)有夾套(6")，夾套(6")與蒸汽進管 (3")連通，空氣或氧氣進管(l")靠近粉煤進管(4")的部分呈錐形，夾套(6")靠近粉煤 進管(4")的一端呈錐形。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的近常壓粉煤氣化裝置，其特征在于所述的水封連續(xù)排 渣裝置(7)中的水位為0. 4-0. 6米。
專利摘要本實用新型提供了一種近常壓粉煤氣化裝置，涉及一種粉煤氣化工藝，將重油氣化爐所用原料重油改為粉煤并在近常壓下氣化，在氣化爐上增加一套虹吸給粉煤裝置，在氣化爐下增加一套水封連續(xù)排渣裝置，在爐頂增加一臺熱交換器。本實用新型提供的近常壓粉煤氣化裝置只需在氣化爐上增加少量設(shè)備即可實現(xiàn)粉煤連續(xù)氣化并連續(xù)排渣的新工藝。較現(xiàn)有的SHELL造氣爐具有投資省、易于控制、操作簡單，安全性能高，見效快；較現(xiàn)有的型煤造氣工藝具有投資省、占地面積小、易于操作控制、保護環(huán)境。
文檔編號C10J3/52GK201485431SQ200920146778
公開日2010年5月26日 申請日期2009年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月7日
發(fā)明者何濤, 劉曉, 劉裕, 楊曉勤, 蔣遠華, 馬建新 申請人:湖北雙環(huán)科技股份有限公司;湖北宜化集團有限責任公司