專利名稱：一種兩步法粉煤流化床氣化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及煤炭氣化技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種兩步法粉煤流化床氣化裝置。
背景技術(shù)：
流化床氣化是介于固定床和氣流床之間的一種比較先進的氣化技術(shù)，其優(yōu)點是可以用O —10_的粉煤作氣化原料，煤種適應(yīng)性廣，運行成本低，氣化過程無焦油，氣化強度較固定床高，投資較氣流床低。缺點是流化床氣化爐出口煤氣溫度很高，通常都在900—— 1050°C，不宜采用布袋除塵，煤氣中夾帶大量含碳粉塵，通常采用高溫旋風(fēng)分離器分離大顆粒粉塵循環(huán)回爐氣化，大部分細微含碳粉塵隨煤氣進入洗滌塔脫除被損失掉，導(dǎo)致流化床碳轉(zhuǎn)化率低，粉塵污染大。如單純用空氣作氣化劑，煤氣熱值較低，通常只有900——1100千卡/Nm3。對于褐煤等年輕煤種水分含量很高，嚴重影響了氣化效率，由于褐煤的熱穩(wěn)定性較差，受熱易碎裂，褐煤的干燥一直是個難以解決的技術(shù)難題。如何降低入爐原料煤(特別是褐煤、長焰煤)的水分，減少流化床氣化的飛灰含碳，提高煤氣熱值便成為了一個重要的技術(shù)課題。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種兩步法粉煤流化床氣化裝置，將氣化爐產(chǎn)生的900——1050°C煤氣通入臥式干餾塔加熱、干燥、干餾原料煤，同時用原料煤過濾煤氣，用煤氣加熱煤氣，用熾熱的灰渣加熱空氣或氧氣，用水封密封轉(zhuǎn)動的高溫部件，有效解決流化床氣化過程中被煤氣帶出的含碳飛灰的過濾和循環(huán)入爐氣化，大大提高碳轉(zhuǎn)化率，減少飛灰對環(huán)境的污染，降低原料煤水分，提高原料煤入爐溫度，提高氣化效率，提高煤氣熱值，提高煤氣的顯熱利用，保證氣化系統(tǒng)的安全運行。本實用新型的技術(shù)方案為兩步法粉煤流化床氣化裝置主要有以下部分構(gòu)成干餾塔、氣化爐、煤氣換熱器、洗滌塔、間冷器A、電捕焦器、脫硫塔、間冷器B、風(fēng)機或壓縮機A等組成；干餾塔煤氣入口連接氣化爐煤氣出口，干餾塔煤氣出口連接煤氣換熱器，煤氣換熱器通過管道依次連接洗滌塔、間冷器A、電捕焦器、脫硫塔、間冷器B、風(fēng)機或壓縮機A、煤氣換熱器。臥式干餾塔為臥式長方體結(jié)構(gòu)，臥式干餾塔內(nèi)設(shè)水平上下交錯排列的若干層鏈條爐排或鏈條網(wǎng)帶，鏈條爐排或鏈條網(wǎng)帶的主動輪連接傳動輪、減速機，主動輪處設(shè)密封腔，密封腔被水封密封；臥式干餾塔上方設(shè)有料斗連接密封給料機A，臥式干餾塔內(nèi)部下方設(shè)有內(nèi)置料斗連接密封給料機B ；臥式干餾塔內(nèi)部四壁設(shè)有三角形導(dǎo)流邊。立式干餾塔為豎直圓柱體或豎直長方體結(jié)構(gòu)，立式干餾塔煤氣入口連接氣化爐煤氣出口，立式干餾塔煤氣出口連接煤氣換熱器，煤氣換熱器通過管道依次連接洗滌塔、間冷器A、電捕焦器、脫硫塔、間冷器B、風(fēng)機或壓縮機A、煤氣換熱器；立式干餾塔內(nèi)設(shè)攪動螺旋桿及螺旋桿支架，立式干餾塔上部連接立式干餾塔密封給料機和立式干餾塔料斗，下部連接立式干餾塔密封給料機，立式干餾塔密封給料機連接氣化爐；立式干餾塔底部設(shè)有煤氣支管，煤氣支管連接立式干餾塔煤氣入口，煤氣支管下方有傳動螺旋桿，傳動螺旋桿下方有立式干餾塔水封，攪動螺旋桿連接傳動螺旋桿，傳動螺旋桿連接減速機，立式干餾塔底部被立式干餾塔水封密封。氣化爐下部設(shè)有布風(fēng)板、密相段空氣或氧氣入口、布風(fēng)板空氣或氧氣入口、灰渣倉，氣化爐與灰渣倉由落渣 管連接，灰渣倉設(shè)有螺旋除渣機，螺旋除渣機下面是篩板，灰渣倉最下面是灰鎖斗，灰渣倉設(shè)有灰渣倉空氣或氧氣入口 ；密相段空氣或氧氣入口、布風(fēng)板空氣或氧氣入口、灰渣倉空氣或氧氣入口連接風(fēng)機或壓縮機B。經(jīng)干餾塔過濾后的干餾煤氣經(jīng)凈化、脫水處理后進入煤氣換熱器加熱，因采用煤氣與煤氣換熱，即使換熱器內(nèi)部漏氣煤氣中也不會混入空氣，保證了煤氣的防爆安全。煤氣經(jīng)加熱后供給用戶，可提高煤氣的顯熱利用，特別適合各種工業(yè)燃料氣用戶。氣化爐灰渣倉采用熱備結(jié)構(gòu)設(shè)計預(yù)熱空氣或氧氣，充分利用余熱，可提高氣化效率。本實用新型特別適合于水分和揮發(fā)分較高的褐煤、煙煤等煤種的氣化，對于水分和揮發(fā)分較低的無煙煤也可起到對原料煤預(yù)熱，提高氣化效率的作用。本實用新型無論對任何煤種都可以有效解決流化床氣化過程中被煤氣帶出的含碳飛灰的過濾和循環(huán)入爐氣化，大大提高碳轉(zhuǎn)化率，減少飛灰對環(huán)境的污染。

圖I是本實用新型的粉煤流化床氣化裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型的立式干餾塔的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1一臥式干餾塔，2—料斗，3—密封給料機A，4—鏈條爐排或鏈條網(wǎng)帶，5 —內(nèi)置料斗，6 —密封給料機B，7 —氣化爐，8 —煤氣管道A，9 一臥式干餾塔煤氣入口，10 —臥式干懼塔煤氣出口，11 一煤氣換熱器，12 一洗漆塔,13 —間冷器A, 14 —電捕焦器,15 一脫硫塔，16 —間冷器B，17 —風(fēng)機或壓縮機A，18 —煤氣管道B，19 一三角形導(dǎo)流邊，20 —減速機,21 一傳動輪,22 —主動輪,23 —密封腔，24 一水封,25 —落禮管,26 一灰禮:倉,27 一風(fēng)機或壓縮機B，28 一灰渣倉空氣或氧氣入口，29 一布風(fēng)板空氣或氧氣入口，30 一密相段空氣或氧氣入口，31 —篩板,32 —布風(fēng)板，33 —螺旋除禮:機，34 —灰鎖斗，35 —立式干懼塔,36 —立式干餾塔料斗，37 —立式干餾塔密封給料機，38 —立式干餾塔煤氣入口，39 —煤氣支管，40 一立式干懼塔煤氣出口，41 一立式干懼塔密封給料機,42 —攪動螺旋桿,43 —螺旋桿支架,44 一立式干懼塔減速機,45 —傳動螺旋桿,46 —立式干懼塔水封。
具體實施方式
兩步法粉煤流化床氣化裝置是在氣化爐前設(shè)置一個臥式干餾塔對原料煤做預(yù)處理，如圖I所示，粉煤流化床氣化裝置主要由臥式長方體結(jié)構(gòu)的臥式干餾塔I、在臥式干餾塔內(nèi)的若干層鏈條爐排或鏈條網(wǎng)帶4水平上下交錯排列、氣化爐7、煤氣換熱器11、洗滌塔12、間冷器A13、電捕焦器14、脫硫塔15、間冷器B16、風(fēng)機或壓縮機A17等組成；臥式干餾塔煤氣入口 9通過煤氣管道AS連接氣化爐上端的煤氣出口，臥式干餾塔煤氣出口 10連接煤氣換熱器11，煤氣換熱器通過管道與洗滌塔洗滌塔12、間冷器A13、電捕焦器14、脫硫塔15、間冷器B16、風(fēng)機或壓縮機A17依次連接。鏈條爐排或鏈條網(wǎng)帶4的主動輪22通過鏈條連接傳動輪21、減速機20 ;臥式干餾塔上方設(shè)有料斗2連接密封給料機A3，臥式干餾塔內(nèi)部下方設(shè)有內(nèi)置料斗5連接密封給料機B6，密封給料機B6連接氣化爐7 ;臥式干餾塔內(nèi)部邊緣設(shè)一圈三角形導(dǎo)流邊19，鏈條爐排或鏈條網(wǎng)帶4連接主動輪22，主動輪連接傳動輪21，傳動輪連接減速機20，主動輪被密封腔23罩住，密封腔開口被水封24密封。氣化爐7下部有密相段空氣或氧氣入口 30和布風(fēng)板空氣或氧氣入口 29，氣化爐7由落渣管5連接灰渣倉26 ;灰渣倉設(shè)有螺旋除渣機33，螺旋除渣機下面是篩板31，灰渣倉設(shè)有灰渣倉空氣或氧氣入口 28 ;密相段空氣或氧氣入口 30和布風(fēng)板空氣或氧氣入口 29、灰渣倉空氣或氧氣入口 28連接風(fēng)機或壓縮機B27 ;灰渣倉26最下面是灰鎖斗34。臥式干餾塔內(nèi)設(shè)若干層鏈條爐排或鏈條網(wǎng)帶4水平上下交錯排列，原料煤從料斗2經(jīng)密封螺旋給料機A3從頂部進入臥式干餾塔I均勻撒落在鏈條爐排或鏈條網(wǎng)帶4上面，上下層鏈條爐排或鏈條網(wǎng)帶在主動輪22的驅(qū)動下向相反方向轉(zhuǎn)動，將原料煤撒落在下一層鏈條爐排或鏈條網(wǎng)帶上，原料煤在鏈條爐排或鏈條網(wǎng)帶上運行、抖動、疏松、撒落的過程 中與自下而上的煤氣充分接觸，煤氣對原料煤進行加熱、干燥和干餾，使原料煤外水蒸發(fā)、內(nèi)水析出，同時分解出CH4 (甲烷)和H2 (氫)等高熱值氣體隨煤氣由臥式干餾塔煤氣出口10進入煤氣換熱器11。含有大量含碳粉塵的煤氣在穿過原料煤層時粉塵受阻附著在原料煤上，經(jīng)干燥、干餾的原料煤形成熾熱的半焦從內(nèi)置料斗5經(jīng)密封螺旋給料機B6進入氣化爐7進行氣化。各層鏈條爐排或鏈條網(wǎng)帶與臥式干餾塔四壁有較大間隙，為避免煤氣未穿過原料煤層過濾就直接從間隙進入臥式干餾塔煤氣出口 10，在每層鏈條爐排或鏈條網(wǎng)帶下方四周設(shè)一圈三角形導(dǎo)流邊19，將煤氣引導(dǎo)到鏈條爐排或鏈條網(wǎng)帶中央使其穿過原料煤層，上一層原料煤下落在三角形導(dǎo)流邊19上沿斜坡滑落到下一層鏈條爐排或鏈條網(wǎng)帶上。鏈條爐排或鏈條網(wǎng)帶的轉(zhuǎn)動通過減速機20經(jīng)鏈條帶動傳動輪21再帶動主動輪22實現(xiàn)。主動輪軸進入臥式干餾塔內(nèi)與臥式干餾塔側(cè)壁間會有一定間隙，為防止空氣進入臥式干餾塔或臥式干餾塔內(nèi)煤氣外泄，在主動輪22外面設(shè)一密封腔23，密封腔開口用水封24密封，將主動輪22密封在密封腔23內(nèi)。煤氣加熱最大的一個技術(shù)難題是由于換熱器破損漏氣導(dǎo)致空氣混入煤氣，一旦煤氣中的含氧量超過O. 05%就會引起爆炸，用煤氣換熱器加熱煤氣便可防止這種危險的發(fā)生。臥式干餾塔煤氣出口 10的溫度為400— 500°C，在煤氣出口處設(shè)一個煤氣換熱器11，把經(jīng)凈化冷卻后的煤氣再返回煤氣換熱器11進行換熱加溫，可使煤氣顯熱提高200°C以上，充分利用了余熱。為充分利用余熱，提高氣化效率，氣化爐的除渣系統(tǒng)設(shè)計為熱備結(jié)構(gòu)。灰渣從落渣管25落入灰渣倉26，風(fēng)機或壓縮機B27將空氣或氧氣經(jīng)從空氣或氧氣入口 28送入灰渣倉，空氣或氧氣經(jīng)篩板31穿過熾熱的灰渣層被預(yù)熱后經(jīng)落渣管25進入氣化爐7，另外兩路空氣或氧氣分別從布風(fēng)板空氣或氧氣入口 29、密相段空氣或氧氣入口 30與蒸汽混合后進入布風(fēng)板和氣化爐的密相段反應(yīng)；大顆?；以?jīng)螺旋除渣機33排出灰渣倉，粉狀灰渣經(jīng)灰鎖斗34排除灰渣倉。對于煤處理量較小，煤的熱穩(wěn)定性較好，水分較低的也可通過立式干餾塔35實現(xiàn)，如圖2所示立式干餾塔由以下部分組成立式干餾塔35為豎直圓柱體或豎直長方體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)設(shè)攪動螺旋桿42及螺旋桿支架43，立式干餾塔上部連接立式干餾塔密封給料機37和立式干餾塔料斗36，立式干餾塔下部連接立式干餾塔密封給料機41，密封給料機41連接連接氣化爐7，煤氣支管39穿過立式干餾塔35的底部進入立式干餾塔35內(nèi)，煤氣支管39連接立式干餾塔煤氣入口 38，煤氣支管39下方有傳動螺旋桿45，攪動螺旋桿42連接傳動螺旋桿45,傳動螺旋桿45通過鏈條連接立式干懼塔減速機44。原料煤從立式干餾塔料斗36經(jīng)立式干餾塔密封螺旋給料機37進入立式干餾塔35，來自氣化爐7的900— 1050°C的煤氣由立式干餾塔入口 38通入立式干餾塔底部，經(jīng)若干個煤氣支管39通入立式干餾塔35內(nèi)，煤氣自下而上穿過原料煤，對原料煤進行加熱、干燥和干餾，使原料煤外水蒸發(fā)、內(nèi)水析出，同時分解出CH4 (甲烷WPH2 (氫)等高熱值氣體隨煤氣由立式干餾塔煤氣出口 40進入煤氣換熱器11。由于立式干餾塔較高，塔內(nèi)裝滿原料煤，塔內(nèi)原料煤層很厚，原料煤受熱碎裂粒度降低，細微粉末增多，水分析出使細微粉末受潮粘連，堵塞煤顆粒間的間隙，降低原料煤的 通透性，使煤氣不易穿過原料煤層，為此，在立式干餾塔內(nèi)設(shè)計若干根豎直分布的攪動螺旋桿42，攪動螺旋桿42上下兩端固定在螺旋桿支架43上，立式干餾塔減速機44通過鏈條帶動傳動螺旋桿45，傳動螺旋桿45帶動攪動螺旋桿42轉(zhuǎn)動，對原料煤進行抖動、疏松，增加原料煤的通透性，使煤氣順暢穿過原料煤層，與原料煤充分接觸。攪動螺旋桿42從立式干餾塔底部進入立式干餾塔35內(nèi)部與底部接觸部分有一定間隙，為防止空氣進入立式干餾塔或立式干餾塔內(nèi)煤氣外泄，在立式干餾塔35底部設(shè)計一個立式干餾塔水封46將立式干餾塔底部密封。含有大量含碳粉塵的煤氣在穿過原料煤層時粉塵受阻附著在原料煤上得以過濾，經(jīng)干燥、干餾的原料煤形成熾熱的半焦經(jīng)立式干餾塔密封給料機41進入氣化爐7進行氣化。
權(quán)利要求1.一種兩步法粉煤流化床氣化裝置，其特征在于主要由臥式干餾塔或立式干餾塔、氣化爐、煤氣換熱器、洗滌塔、間冷器A、電捕焦器、脫硫塔、間冷器B、風(fēng)機或壓縮機A組成；臣卜式干餾塔或立式干餾塔煤氣入口連接氣化爐煤氣出口，臥式干餾塔或立式干餾塔煤氣出口連接煤氣換熱器，煤氣換熱器依次連接洗滌塔、間冷器A、電捕焦器、脫硫塔、間冷器B、風(fēng)機或壓縮機A。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述兩步法粉煤流化床氣化裝置，其特征是臥式干餾塔為臥式長方體結(jié)構(gòu)，臥式干餾塔內(nèi)設(shè)若干層鏈條爐排或鏈條網(wǎng)帶水平上下交錯排列，每層鏈條爐排或鏈條網(wǎng)帶下方四周設(shè)一圈三角形導(dǎo)流邊，鏈條爐排或鏈條網(wǎng)帶連接主動輪，主動輪連接傳動輪，傳動輪連接減速機，主動輪被密封腔罩住，密封腔開口被水封密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述兩步法粉煤流化床氣化裝置，其特征是立式干餾塔為豎直圓柱體或豎直長方體結(jié)構(gòu)，在立式干餾塔內(nèi)設(shè)置攪動螺旋桿，攪動螺旋桿連接傳動螺旋桿，傳動螺旋桿連接立式干餾塔減速機，攪動螺旋桿與立式干餾塔底部間隙用立式干餾塔水封密封。
專利摘要本實用新型是一種兩步法粉煤流化床氣化裝置。主要由臥式干餾塔或立式干餾塔、氣化爐、煤氣換熱器、洗滌塔、間冷器A、電捕焦器、脫硫塔、間冷器B、風(fēng)機或壓縮機A組成；臥式干餾塔或立式干餾塔煤氣入口連接氣化爐煤氣出口，臥式干餾塔或立式干餾塔煤氣出口連接煤氣換熱器，煤氣換熱器依次連接洗滌塔、間冷器A、電捕焦器、脫硫塔、間冷器B、風(fēng)機或壓縮機A。本實用新型無論對任何煤種都可以有效解決流化床氣化過程中被煤氣帶出的含碳飛灰的過濾和循環(huán)入爐氣化，大大提高碳轉(zhuǎn)化率，提高煤氣熱值，提高煤氣的顯熱利用，減少飛灰對環(huán)境的污染。
文檔編號C10J3/56GK202482281SQ20112056887
公開日2012年10月10日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者李叔錕 申請人:李叔錕