專利名稱：一種高灰熔點煤的氣化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是關(guān)于一種高灰熔點煤的氣化裝置，更具體說，是一種專門針對高灰熔點煤進行氣化的氣流床煤氣化裝置。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外煤炭氣化裝置比較多，無論是水煤漿加壓氣化裝置還是粉煤加壓氣化裝置都可以歸結(jié)為氣流床煤加壓氣化技術(shù)，他們共同特點是在高溫高壓下煤與水蒸氣、氧氣發(fā)生缺氧燃燒反應(yīng)，生成一氧化碳、氫氣和二氧化碳等主要氣體，煤在燃燒狀態(tài)下煤灰分以熔融渣的形式排出，工藝氣以采用激冷流程為主。但是，缺點是每種氣化技術(shù)都有其一定的局限性，特別是適應(yīng)煤質(zhì)有一定的局限性。比如，水煤漿氣化裝置適合低灰熔點、成漿 性較好的煤種，成本較低、安全可靠，深受用戶青睞，但是缺點是煤漿濃度較低，有效氣成分保持在80%左右，碳的利用率低一些；粉煤氣化裝置適合略高灰熔點、高灰煤種，有效氣成分較高，碳利用率高些，但是缺點是成本較高，穩(wěn)定性不好。由于煤炭的品種較多，國內(nèi)各種煤炭都有自己適合的煤氣化裝置，煤炭都得到有序開發(fā)。無煙煤當前使用間歇式氣化裝置，工藝落后，環(huán)境污染大，碳利用率低，效率低下。無煙煤有發(fā)熱量較高、揮發(fā)分低優(yōu)勢，但其灰熔點特別高，大約1650度以上，以上的氣流床加壓氣化技術(shù)全都不適合，所以，有必要開發(fā)一種煤氣化裝置來適應(yīng)無煙煤。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型主要是提供一種可以氣化類似無煙煤煤種的一種氣化裝置，通過采取高灰熔點煤氣化裝置可以對無煙煤進行高效率氣化。本技術(shù)裝置與其他氣化裝置區(qū)別在于①本技術(shù)氣化爐主要是采用耐火磚結(jié)構(gòu)的絕熱爐，爐子渣口較大，渣口傾斜度大于煤灰的安息角，同時爐子中下部有對噴粉煤的二次氣化裝置；②原料無煙煤通過磨機制作成高濃度水煤漿和較細的粉煤，分別通過煤漿輸送泵和粉煤輸送系統(tǒng)進入氣化爐頂部區(qū)域以及爐子中下部的二次氣化區(qū)域；③氣化爐燃燒溫度與目前所有氣流床氣化有較大區(qū)別，由于無煙煤灰熔點較高，大于1600度以上，為了節(jié)能和排渣順利本技術(shù)采取固態(tài)排渣技術(shù)，也就是實際爐子燃燒溫度遠低于煤的！\、T2, T3, T4溫度，但是最低溫度必須高于1100攝氏度，爐子正常運行在1100 1250攝氏度區(qū)間，煤灰經(jīng)過煤燃燒后殘余物以固態(tài)粉末狀排出本技術(shù)裝置利用氣化爐中下部氣體余熱與碳發(fā)生二次氣化原理，進一步提高氣化效率；⑤本技術(shù)采用了固態(tài)灰渣激冷流程；⑥本技術(shù)利用了無煙煤良好的成漿性原理，通過高濃度煤漿和粉煤混合加入，折合煤漿濃度提高15 30%左右，同時加上二次氣化，氣化爐有效氣含量提高10 15%，相對于目前間歇式氣化技術(shù)效率和碳的利用率大幅度提高，為高灰熔點煤提供了一個很好的氣化技術(shù)裝置。為了達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的高灰熔點煤氣化裝置，其包括有①煤漿制備輸送機構(gòu)，所述煤漿制備輸送機構(gòu)包括有用于將原料煤制成水煤漿的磨煤機、用于儲備所述水煤漿的煤漿槽、用于輸送所述水煤漿的高壓煤漿泵和高壓煤漿管線.②粉煤制備輸送機構(gòu)，所述粉煤制備輸送機構(gòu)包括有用于將原料煤制成粉煤的制粉系統(tǒng)、用于儲備所述粉煤的粉煤倉、粉煤鎖斗和粉煤管線；③加壓氣化機構(gòu)，所述加壓氣化機構(gòu)包括有在其內(nèi)部發(fā)生氣化反應(yīng)形成工業(yè)煤氣的燃燒室與用于將工業(yè)煤氣水浴除塵形成原料氣的激冷室；④所述高壓煤漿管線和粉煤管線分別與混合噴嘴相連，所述混合噴嘴設(shè)置在所述燃燒室頂部，并且與所述燃燒室內(nèi)部相連通；⑤所述的二次氣化噴嘴與粉煤管線相連，所述的二次氣化噴嘴設(shè)置在所述燃燒室中部或中下部，并且與所述燃燒室內(nèi)部相通； ⑥所述混合噴嘴還連接有高壓氧氣管線；·高灰熔點煤氣化裝置，其實施步驟包括有①將破碎后的原料煤、水研磨制成水煤漿，所述水煤漿通過混合噴嘴進入燃燒室;②將破碎后的原料煤制成粉煤，所述粉煤通過所述混合噴嘴和二次氣化燒嘴進入所述燃燒室，高壓二氧化碳氣體作為粉煤載氣一同通過所述噴嘴進入所述燃燒室；③與所述混合噴嘴相連接的高壓氧氣管線向氣化爐輸入氧氣；④所述干粉煤、高壓二氧化碳氣體、水煤漿、高壓氧氣及水發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，生成一氧化碳及氫氣為主的工業(yè)煤氣。⑤所述的干粉煤通過二次氣化燒嘴與炙熱煤氣發(fā)生二次氣化反應(yīng)，主要完成C+C02 = 2C0-173. OKJ/molC+H20 = C0+H2-131. 9KJ/molC+2H20 = C02+2H2-90. 3KJ/mol以上三種吸熱反應(yīng)，更進一步提高CCHH2的含量。⑥其實施步驟還包括有所述工業(yè)煤氣通過激冷室進行水浴除塵形成用于下一工序的原料氣。所述水煤漿的濃度為60 % -85 %。所述干粉煤的直徑為10-100微米。采用上述技術(shù)方案后的有益效果是本實用新型的高灰熔點煤氣化裝置以及工藝具有如下優(yōu)點①本實用新型的高灰熔點煤氣化裝置以及工藝的進料方式包括有粉煤、水煤漿以及載氣。其中，粉煤參與反應(yīng)能夠大幅度的提高反應(yīng)物中總碳的含量，或者說相當于提高了煤漿濃度，降低了反應(yīng)物中水的含量，減少了無用水，節(jié)省的熱量用于提高有效氣成分。②本實用新型的高灰熔點煤氣化裝置引入二次氣化概念，利用煤燃燒后的預(yù)熱進行二次氣化，由于在1200度高溫下每摩爾碳可產(chǎn)生兩摩爾的有效氣，系統(tǒng)的熱量得到充分利用，所以進一步提高了有效氣CCHH2的含量。③本實用新型的高灰熔點煤氣化裝置以及工藝操作簡便，裝置連續(xù)運行周期長，設(shè)備國產(chǎn)化率高，并且生產(chǎn)中得灰渣含碳量低，資源利用率高。④本實用新型一種高灰熔點煤氣化裝置氣化溫度與其他技術(shù)有本質(zhì)區(qū)別，本技術(shù)采用低于煤的灰熔點溫度氣化，采用了固態(tài)排渣技術(shù)，而其他技術(shù)基本都采用高于灰熔點溫度氣化，液態(tài)排洛技術(shù)。⑤本實用新型的高灰熔點煤氣化裝置以及工藝氣化爐燃燒室的渣口傾斜度大于煤灰的安息角設(shè)計，這是和其他技術(shù)有別的地方。

圖I為本實用新型一種高灰熔點煤氣化裝置的各個機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明中具體實施例作進一步詳細說明。如圖I所示，本實用新型的一種高灰熔點煤氣化裝置包括有加壓氣化結(jié)構(gòu)、煤漿制備輸送機構(gòu)及粉煤制備輸送機構(gòu)。其中 所述煤漿制備輸送機構(gòu)包括有用于將原料煤2、磨煤水槽I、形成水煤漿的磨煤機
3、用于儲備所述水煤漿的煤漿槽7、用于輸送所述水煤漿的高壓煤漿泵8及高壓煤漿管線9 ；所述粉煤制備輸送機構(gòu)包括有用于將原料煤2制成粉煤的粉煤磨機4、用于儲備所述粉煤的粉煤儲備倉5、用于輸送所述粉煤的粉煤鎖斗6和粉煤管線10 ；所述加壓氣化機構(gòu)包括有在其內(nèi)部發(fā)生氣化反應(yīng)形成工業(yè)煤氣的燃燒室13及用于將氣化煤氣水浴除塵形成原料氣的激冷室15 ；高壓煤漿管線9和粉煤管線10分別與混合噴嘴11相連，混合噴嘴11設(shè)置在燃燒室13上，并且與燃燒室內(nèi)部相連通；粉煤管線10與二次噴嘴14相連，并且與燃燒室內(nèi)部相連通?；旌蠂娮?1可以設(shè)置在燃燒室13頂部，如圖I所示，混合噴嘴11還連有高壓氧氣管線12,所述高壓氧氣管線輸送氧氣進入燃燒室13。本實用新型的高灰熔點煤氣化裝置實施如下①經(jīng)破碎后其粒度小于IOmm的原料煤2和磨煤水槽I的水送往磨煤機3，共同研磨制成濃度為60% -85%左右的水煤漿，然后經(jīng)煤漿槽7、高壓煤漿泵8沿高壓煤漿管線9通過混合噴嘴11進入燃燒室13。②經(jīng)破碎后其粒度小于IOmm的原料煤2輸往粉煤磨機4，制成直徑為10-100微米的粉煤，然后經(jīng)粉煤倉5進入粉煤鎖斗6，通過載氣沿粉煤管線10經(jīng)過混合噴嘴11進入燃燒室13 ;同時粉煤沿粉煤管線10通過二次噴嘴14進入燃燒室13 ；③與混合噴嘴11相連接的高壓氧氣管線12輸入氧氣進入燃燒室13 ；④粉煤、粉煤載氣二氧化碳、水煤漿、高壓氧氣進入混合噴嘴11以后，在混合噴嘴11內(nèi)進行充分預(yù)混合，在高溫高壓的環(huán)境下，水煤漿、粉煤和氣化劑氧氣以及二氧化碳氣體發(fā)生劇烈的氣化反應(yīng)，生成以一氧化碳和氫氣為主的工業(yè)煤氣，經(jīng)過燃燒室13中下部的二次氣化區(qū)域時，與進入二次噴嘴14的粉煤發(fā)生二次氣化，再通過激冷室15進行水浴除塵后，經(jīng)煤氣出口排出激冷室15，形成用于下一工序的原料氣；⑤固態(tài)灰渣經(jīng)鎖斗16進入灰池17排出。⑥從激冷室15排出的原料氣經(jīng)過激冷水泵19的激冷水在文丘里18霧化洗滌后，從碳洗塔20頂部送往下一工序；所形成的灰水經(jīng)灰水處理系統(tǒng)21循環(huán)使用。綜上，本實用新型所述的一種高灰熔點煤氣化裝置首先在進料方式上采用粉煤和水煤漿混合進料參與反應(yīng)，大幅度提高反應(yīng)物中總碳的含量，相當于提高了煤漿濃度，降低了反應(yīng)物中水的含量，減少了無用水，節(jié)省的熱量用于提高有效氣成分，同時減少氧氣消耗。其次本實用新型利用煤燃燒后的余熱進行二次氣化，提高了有效氣CCHH2的含量，系統(tǒng)的熱量得到充分利用；最后本實用新型的高灰熔點煤氣化裝置氣化溫度與其他技術(shù)有很大區(qū)別，本技術(shù)采用低于煤的灰熔點溫度氣化，采用了固態(tài)排渣技術(shù)?？梢越鉀Q目前國內(nèi)高灰熔點煤氣化裝置技術(shù)中存在的諸多缺點，并實現(xiàn)節(jié)能的綜合回收利用，同時具碳轉(zhuǎn)化率高、氣化強度大等技術(shù)優(yōu)勢，為高灰熔點煤氣化提供先進的工藝與裝置。以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種高灰熔點煤的氣化裝置，其特征在于，包括有煤漿制備輸送機構(gòu)、粉煤制備輸送機構(gòu)、加壓氣化機構(gòu)和二次氣化噴嘴所述煤漿制備輸送機構(gòu)，包括有用于將原料煤制成水煤漿的磨煤機、用于儲備所述水煤漿的煤漿槽、用于輸送水煤漿的高壓煤漿泵和高壓煤漿管線；所述粉煤制備輸送機構(gòu)，包括有用于將原料煤制成粉煤的粉煤磨機、用于儲備所述粉煤的粉煤倉、粉煤鎖斗和粉煤管線；所述加壓氣化機構(gòu)，包括有在其內(nèi)部發(fā)生氣化反應(yīng)形成工業(yè)煤氣的燃燒室和用于將工業(yè)煤氣水浴除塵形成原料氣的激冷室；所述高壓煤漿管線和粉煤管線分別與混合噴嘴相連，所述混合噴嘴設(shè)置在燃燒室頂部，并且與所述燃燒室內(nèi)部相連通；所述二次氣化噴嘴設(shè)置在所述燃燒室中部或中下部，所述二次氣化噴嘴分別與粉煤管線和和所述燃燒室內(nèi)部相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高灰熔點煤的氣化裝置，其特征在于，所述混合噴嘴還連接有高壓氧氣管線。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述高灰熔點煤的氣化裝置，其特征在于，所述燃燒室的渣口傾斜度大于煤灰的安息角。
專利摘要本實用新型公開了一種高灰熔點煤的氣化裝置，其包括有煤漿制備輸送機構(gòu)，其包括有磨煤機、煤漿槽、煤漿泵和煤漿管線；粉煤制備輸送機構(gòu)，其包括有粉煤磨機、粉煤倉、粉煤鎖斗和粉煤管線；加壓氣化機構(gòu)，其包括有燃燒室和激冷室；煤漿管線和粉煤管線分別與混合噴嘴相連，混合噴嘴設(shè)置在燃燒室頂部，并與燃燒室內(nèi)部相通；同時粉煤管線與二次氣化噴嘴相連，二次氣化噴嘴設(shè)置在燃燒室中部或中下部，并與燃燒室內(nèi)部相通；本技術(shù)利用了高灰熔點煤良好的成漿性原理，通過高濃度煤漿和粉煤配合，同時加上粉煤二次氣化，氣化裝置有效氣提高10～15％，同時還減少了氧的消耗量，提高了碳的利用率，為高灰熔點煤提供了一個很好的氣化技術(shù)。
文檔編號C10J3/52GK202688283SQ20122016492
公開日2013年1月23日 申請日期2012年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月18日
發(fā)明者李發(fā)林, 任軍平, 田文平 申請人:李發(fā)林