碎煤熔渣氣化生產(chǎn)清潔燃?xì)獾墓に嚰霸O(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種碎煤熔渣氣化生產(chǎn)清潔燃?xì)獾墓に囀撬槊航?jīng)過氣化后通過氣化室中部引出粗煤氣裝置(3)時(shí)抽出體積比5-60％的粗煤氣，經(jīng)洗滌冷卻器Ⅰ(5)的粗煤氣進(jìn)入廢熱鍋爐Ⅰ(8)回收余熱；剩余體積比40-95％的粗煤氣通過雙通道靜態(tài)布煤器(2)上的煤氣通道III引出，經(jīng)洗滌冷卻器Ⅱ(6)降溫粗煤氣經(jīng)氣液分離器(11)分離出冷凝液后的粗煤氣(18)送到下游工序，洗滌后的冷凝液送去煤氣水分離裝置(15)回收；本發(fā)明具有節(jié)能，運(yùn)行成本低、煤塵帶出量少，含焦油煤氣水少的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】碎煤熔渣氣化生產(chǎn)清潔燃?xì)獾墓に嚰霸O(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于煤制燃?xì)?，具體涉及一種碎煤熔渣氣化生產(chǎn)清潔燃?xì)獾墓に嚰霸O(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]碎煤加壓氣化爐是一種固定床煤氣化爐，由于對原料煤要求低，即除強(qiáng)粘結(jié)性煤夕卜，其余煤種都可以氣化，特別是低階煤和高灰熔點(diǎn)的劣質(zhì)煤。該氣化爐被廣泛地應(yīng)用到煤制合成氨、甲醇、二甲醚、合成油以及煤氣天然氣領(lǐng)域。隨著目前煤氣化技術(shù)向著大直徑、高壓的方向發(fā)展，單位時(shí)間內(nèi)煤的處理量逐步增加，煤鎖作為碎煤加壓氣化的加煤口，需要不停地進(jìn)行沖壓泄壓，也不能滿足大規(guī)模煤氣化的發(fā)展需求，另外高壓使的煤氣化能力提高，產(chǎn)生煤氣量增加，再加上低階煤的熱穩(wěn)定性差等，單一的煤氣出口必然帶出大量的煤塵，導(dǎo)致后續(xù)煤氣洗滌冷卻、廢熱回收等工段造成堵塞或分離困難的問題，同時(shí)在洗滌過程中使用過量水洗滌，造成煤氣水產(chǎn)生量增加，高品位熱降低。
[0003]中國專利號為200580041975.8的專利公開了采用的單煤鎖，在靜態(tài)分布器上有單一煤氣出口的固定床煤氣化爐，該氣化爐是目前普遍使用的碎煤加壓氣化爐，突出問題是粗煤氣帶塵問題嚴(yán)重，副產(chǎn)低壓蒸汽多，含塵含焦油煤氣水含量多等問題。
[0004]中國專利:201320037548.4的專利公開了采用是單煤鎖，沒有靜態(tài)分布器，單一煤氣通道，同樣存在上述問題。
[0005]中國專利:201220582157.6的專利公開了一種用于煤氣化爐的兩通道布煤裝置，
由煤入口，煤氣出口，內(nèi)筒，粗煤氣通道組成等組成。該專利的目的是降低煤氣富集面積，降低煤氣流速，減少煤塵帶出量，具有一定效果，但是作用效果有限。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的之一是提供一種碎煤熔渣氣化生產(chǎn)清潔燃?xì)獾墓に嚒?br> [0007]本發(fā)明的另一目的是提供一種煤鎖沖壓煤氣循環(huán)使用、消耗低，中間增加煤氣引出裝置，使煤塵帶出量少，含塵和焦油煤氣水少的氣化爐。
[0008]本發(fā)明煤制清潔燃?xì)獾墓に嚢ㄈ缦虏襟E:
[0009](I)將5_50mm的碎煤經(jīng)過連通的雙煤鎖進(jìn)料裝置進(jìn)入氣化室頂部，依靠重力作用緩慢下降并從上到下經(jīng)過干燥、干餾、甲烷化、氣化和殘?zhí)既紵鱾€(gè)床層，氣化劑以60-70m/s的速度由燒嘴噴401入氣化爐,使之均勻分布于燃燒層床層,瞬間氧氣和殘?zhí)既紵姑夯疫_(dá)到煤灰熔點(diǎn)以上，形成熔融灰渣，并由灰渣排放口排出氣化爐；燃燒層是氣化爐溫度最高的區(qū)域，為上部的其他反應(yīng)提供熱量，隨著熱氣體沿氣化室上升經(jīng)過氣化層，大部分合成氣在此生成，合成氣繼續(xù)上升到甲烷化層，生成部分甲烷氣體，甲烷氣體和合成氣在甲烷化層通過氣化室中部引出粗煤氣裝置時(shí)抽出5-60%，溫度550-750°C的粗煤氣，經(jīng)洗滌冷卻器I洗滌降溫到溫度為480-650°C，壓力為4.0-7.0MPa，粉塵含量小于lmg/L的粗煤氣進(jìn)入廢熱鍋爐回收余熱后溫度降到200-260°C ；
[0010](2)甲烷化層剩余40-95%的粗煤氣經(jīng)過干餾層時(shí)對下降的煤樣進(jìn)行加熱，使煤樣分解出富碳的固體殘?jiān)?煤焦)和含有氣體、蒸汽和焦油的富氫揮發(fā)分，隨著氣體進(jìn)一步上升，來自干餾區(qū)的揮發(fā)分及合成氣在氣化爐上部得以進(jìn)一步冷卻，而煤則得以預(yù)熱和干燥，最終通過煤氣弓I出通道裝置上的煤氣出口引出溫度在220-300 V之間的粗煤氣與從廢熱鍋爐回收余熱后溫度降到200-260oC的粗煤氣混合，經(jīng)氣液分離器分離出冷凝液的粗煤氣送到下游工序，洗滌冷凝液送去煤氣水分離裝置回收煤氣水。
[0011](3)從洗滌冷卻器I洗滌下來的含塵的煤氣水進(jìn)入廢熱鍋爐的底部初步分離塵和水，大部分不含塵的煤氣水由煤氣洗滌循環(huán)水泵加壓和補(bǔ)充煤氣洗滌水混合后返回到洗滌冷卻器I循環(huán)使用，其余含塵的煤氣水送煤氣水分離裝置回收煤氣水；從洗滌冷卻器II洗滌下來的含塵和油的煤氣水也送煤氣水分離裝置回收煤氣水；煤氣水分離裝置分離出塵和油后，分離得到的煤氣水由循環(huán)水泵加壓返回到洗滌冷卻器II循環(huán)使用；
[0012](4)廢熱鍋爐所需鍋爐給水是經(jīng)過鍋爐給水水泵加壓到4.0MPa-6.0MPa后送入廢熱鍋爐產(chǎn)生溫度為為200°C以上的中高壓蒸汽。
[0013]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明的一種碎煤熔渣氣化爐，它包括連通雙煤鎖進(jìn)料裝置和爐體，其特征在于在爐體之上有連通雙煤鎖進(jìn)料裝置，爐體上部有帶有煤氣出口的煤氣引出通道裝置，爐體中部有氣化室中部引出粗煤氣裝置，爐體下部是帶有噴嘴的熔渣區(qū)，在爐體底部有灰渣排放口。
[0014]一、所述的連通雙煤鎖進(jìn)料裝置，它包括煤鎖、煤鎖上閥、煤鎖下閥、進(jìn)煤口、過渡倉和出煤口，煤鎖有2個(gè)，每個(gè)煤鎖頂部是進(jìn)煤口，進(jìn)煤口下方是煤鎖上閥，煤鎖底部與連接管頂部相通，在連接管頂部裝有煤鎖下閥，連接管底部與過渡倉連接，過渡倉的底部為出煤口，2個(gè)煤鎖之間通過至少I個(gè)煤鎖氣通道相連。
[0015]所述的煤鎖氣通道是由兩端煤鎖氣通道擴(kuò)大段和中間煤鎖氣通道直段組成，在煤鎖氣通道直段內(nèi)裝有連接煤鎖通道閥門，位于煤鎖氣通道擴(kuò)大段與煤鎖壁連接口上設(shè)置帶有小孔的擋板，煤鎖氣通道擴(kuò)大段壁與煤鎖壁的夾角α為30 — 60度。
[0016]所述的擋板開孔率在45 - 65%之間，小孔的孔徑為0.2 — 1.0毫米。
[0017]所述的煤鎖氣通道位于整個(gè)煤鎖高度的0.45 - 0.55倍之間的位置。
[0018]如上所述的連通雙煤鎖進(jìn)料裝置，使得煤鎖氣循環(huán)使用，循環(huán)使用率達(dá)到60%以上。
[0019]二、所述的氣化室中部引出粗煤氣裝置它包括氣化爐外壁、氣化爐內(nèi)壁，氣化爐耐火襯里，氣化爐耐火磚和煤氣通道，氣化爐內(nèi)壁與氣化爐耐火磚之間是氣化爐耐火襯里，在氣化爐外壁和氣化爐內(nèi)壁上開有至少2個(gè)的煤氣通道，煤氣通道在氣化爐外壁同一水平面上均勻分布，煤氣通道的開口向上，煤氣通道由煤氣通道外壁和煤氣通道內(nèi)壁組成，煤氣通道外壁與氣化爐外壁連接，并成30 - 45度的夾角β，煤氣通道內(nèi)壁與氣化爐內(nèi)壁連接，在煤氣通道內(nèi)壁與氣化爐內(nèi)壁的上中部連接處設(shè)置帶有小孔的擋板，擋板與氣化爐內(nèi)壁平行。
[0020]所述的煤氣通道在氣化爐內(nèi)壁的位置是從氣化室底部起計(jì)量，是氣化室高度的0.41-0.62 倍。
[0021]所述擋板的開孔率在30-40%之間，小孔孔徑為4-8毫米。
[0022]所述擋板為1/10-1/3圓。
[0023]所述煤氣通道有2-6個(gè)。
[0024]如上所述的中部對稱的氣化室中部的煤氣通道抽出的煤氣溫度高，副產(chǎn)中壓蒸汽，提升蒸汽品質(zhì)。
[0025]三、所述的帶有噴嘴的熔渣區(qū)，它包括氣化爐外壁、氣化爐內(nèi)壁、氣化爐耐火襯里、氣化爐耐火磚和氣化爐燒嘴，氣化爐內(nèi)壁與氣化爐耐火磚之間是氣化爐耐火襯里，燒嘴至少含有2個(gè)，在同一水平面均勻分布，噴嘴中心線與氣化爐中心線形成夾角Y為70-90度，噴嘴出口向下。
[0026]如上所述的燒嘴為2 — 6個(gè)。
[0027]本發(fā)明的有益效果:
[0028]I)加入噴嘴可以解決碎煤氣化的剩余粉煤的氣化。
[0029]2)氣化室中部引出氣化層氣化生成不含焦油的煤氣，主要成分為甲烷，氫氣，一氧化碳和二氧化碳，在降低上部煤氣出口的流速同時(shí)，還能在廢熱鍋爐中利用450 - 650°C的高溫煤氣生產(chǎn)較高品質(zhì)的中壓蒸汽。
[0030]3)雙煤鎖連接，煤鎖氣循環(huán)使用，減少煤鎖沖壓使用新鮮煤氣量，也為提升氣化能力提供一種可能。
[0031]4)該發(fā)明的實(shí)施能顯著減少氣化爐頂部含塵和焦油煤氣量，降低含塵和焦油煤氣水的處理量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1是本發(fā)明的工藝示意圖。
[0033]圖2是本發(fā)明連通雙煤鎖進(jìn)料裝置I正視圖。
[0034]圖3是圖2的連通雙煤鎖裝置I正視操作圖。
[0035]圖4是圖2煤鎖氣通道口擋板的A向圖。
[0036]圖5是氣化室中部引出粗煤氣裝置3正視圖。
[0037]圖6是圖5煤氣通道口擋板的A向結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖7是帶有噴嘴的熔渣區(qū)(4)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]如圖所示，1-連通雙煤鎖進(jìn)料裝置，2-煤氣引出通道裝置，3-氣化室中部引出粗煤氣裝置，4-帶有噴嘴的熔渣區(qū)，5-洗滌冷卻器I，6_洗滌冷卻器II，7-洗滌水循環(huán)泵，8-廢熱鍋爐I，9_鍋爐給水水泵，10-洗滌煤氣水循環(huán)泵，11-粗煤氣分離器，12-氣化劑入口，13-灰渣排放口，14-補(bǔ)充煤氣洗滌水，15-煤氣水分離裝置，16-中高壓蒸汽，17-廢熱鍋爐給水，18-經(jīng)過分離器的粗煤氣，19-含塵含焦油煤氣水。
[0040]101-雙煤鎖，1la-雙煤鎖中左側(cè)煤鎖，1lb-雙煤鎖中右側(cè)煤鎖，102-煤鎖上閥，102a-雙煤鎖中左側(cè)煤鎖上閥，102b-雙煤鎖中右側(cè)煤鎖上閥，103-煤鎖下閥，103a-雙煤鎖中左側(cè)煤鎖下閥，103b-雙煤鎖中右側(cè)煤鎖下閥，104-過渡倉，105-煤鎖氣通道，106-連接煤鎖通道閥門，107-連接管段，107a-左側(cè)連接管段，107b-右側(cè)連接管段，108-煤鎖擋板，109-煤鎖擋板小孔，110-煤鎖氣通道擴(kuò)大段，111-煤鎖氣通道直段，112-煤鎖氣通道擴(kuò)大段與煤鎖外壁的夾角α，113-出煤口，114-進(jìn)煤口
[0041 ] 301-氣化室中部的對稱的煤氣通道，302-擋板，303-小孔，304-擋板下部的敞口部分，305-氣化爐外壁，306-氣化爐內(nèi)壁，307-氣化室中部的煤氣通道與氣化爐外壁形成的夾角β，308-氣化室中部的氣化室中部的煤氣通道內(nèi)壁，309-氣化室中部的煤氣通道外壁，310 —?dú)饣癄t耐火襯里，311 —?dú)饣癄t耐火磚。
[0042]401 一燒嘴，402 —?dú)饣癄t外壁、403 —?dú)饣癄t內(nèi)壁、404 —?dú)饣癄t耐火襯里、405 —?dú)饣癄t耐火磚，406 —噴嘴中心線，407 —?dú)饣癄t中心線。

【具體實(shí)施方式】
[0043]下面通過具體的實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解為，這些實(shí)施例僅僅是用于更詳細(xì)、具體地說明之用，而不應(yīng)理解為用于以任何形式限制本發(fā)明。
[0044]本部分對本發(fā)明中所使用到的材料以及試驗(yàn)方法進(jìn)行一般性的描述。雖然為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所使用的許多材料和操作方法是本領(lǐng)域公知的，但是本發(fā)明仍然在此作盡可能詳細(xì)描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚，在上下文中，如果未特別說明，本發(fā)明所用材料和操作方法是本領(lǐng)域公知的。
[0045]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做更為詳細(xì)的說明。
[0046]實(shí)施例1
[0047]本發(fā)明的一種碎煤加壓干排灰氣化爐，它包括連通雙煤鎖進(jìn)料裝置I和爐體，其特征在于在爐體之上有連通雙煤鎖進(jìn)料裝置I，爐體上部有煤氣引出通道裝置2，爐體中部有氣化室中部引出粗煤氣裝置3，爐體下部是帶有噴嘴的熔渣區(qū)4，在爐體底部有灰渣排放Π 13。
[0048]I)連通雙煤鎖進(jìn)料裝置I包括煤鎖101、煤鎖上閥102、煤鎖下閥103、進(jìn)煤口 114和出煤口 113，其特征在于煤鎖101有2個(gè)，每個(gè)煤鎖101頂部是進(jìn)煤口 114，進(jìn)煤口 114下方是煤鎖上閥102、煤鎖101底部與連接管段107頂部相通，在連接管段107頂部裝有煤鎖下閥103，連接管段107底部與過渡倉104連接，過渡倉104的底部為出煤口 113，2個(gè)煤鎖101之間通過I個(gè)煤鎖氣通道105相連。煤鎖氣通道105是由兩端煤鎖氣通道擴(kuò)大段110和中間煤鎖氣通道直段111組成，在煤鎖氣通道直段111內(nèi)裝有連接煤鎖通道閥門106，位于煤鎖氣通道擴(kuò)大段的煤鎖101壁上設(shè)置帶有煤鎖擋板小孔109的煤鎖擋板108，煤鎖氣通道擴(kuò)大段110的壁與煤鎖101壁成為48°夾角α 112。煤鎖擋板108開孔率在49%之間，煤鎖擋板小孔109的孔徑為0.2毫米。煤鎖氣通道105位于煤鎖高度的0.48倍的位置。
[0049]上述所述的雙煤鎖進(jìn)料裝置I通過以下步驟實(shí)現(xiàn)交替工作:當(dāng)煤鎖1la處于常壓狀態(tài)時(shí)對應(yīng)的煤鎖下閥103a處于關(guān)閉狀態(tài)，將煤倉中的煤加入常壓煤鎖1la后，關(guān)閉對應(yīng)的煤鎖上閥102a，同時(shí)另一個(gè)煤鎖1lb在重力作用下經(jīng)過過渡倉104把煤送入氣化室、當(dāng)煤樣全部送入氣化室后，該煤鎖1lb充滿了高壓煤氣，此時(shí)關(guān)閉該煤鎖的煤鎖下閥103b，打開充滿煤氣的高壓煤鎖1lb和裝填了煤樣的常壓煤鎖1la之間連接煤鎖通道閥門106，待兩個(gè)煤鎖1la和1lb壓力相等，關(guān)閉連接兩個(gè)煤鎖1la和1lb連接煤鎖通道閥門106，然后抽出此時(shí)沒有裝煤的煤鎖1lb中的煤氣，使煤鎖1lb到常壓后裝煤，兩個(gè)煤鎖1la和1lb交替工作，進(jìn)行煤樣的裝填，煤鎖氣60%以上循環(huán)使用。
[0050]2)所述的氣化室中部引出粗煤氣的裝置3它包括氣化爐外壁305、氣化爐內(nèi)壁306，氣化爐耐火襯里310，氣化爐耐火磚311和煤氣通道301，氣化爐內(nèi)壁306與氣化爐耐火磚311之間是氣化爐耐火襯里310，氣化爐外壁305和氣化爐內(nèi)壁306上開有I對對稱的氣化室中部的煤氣通道301，氣化室中部的煤氣通道301由氣化室中部的煤氣通道外壁309和煤氣通道內(nèi)壁308組成，氣化室中部的煤氣通道外壁309與氣化室中部氣化爐外壁305連接，并成42度的夾角β，氣化室中部的煤氣通道內(nèi)壁308與氣化室中部的氣化爐內(nèi)壁306連接，在氣化室中部的煤氣通道內(nèi)壁308與氣化爐內(nèi)壁306的上中部連接處設(shè)開有小孔303的擋板302，小孔303開孔率為30%，小孔303孔徑為8毫米。擋板302為1/3圓。擋板302與氣化室中部的氣化爐內(nèi)壁306平行。氣化室中部的煤氣通道301在氣化室中部的氣化爐內(nèi)壁306的位置是從氣化室底部起計(jì)量，氣化室高度的0.41倍。
[0051]3)所述的帶有噴嘴的熔渣區(qū)4，它包括氣化爐外壁402、氣化爐內(nèi)壁403、氣化爐耐火襯里404、氣化爐耐火磚405和氣化爐燒嘴401，氣化爐內(nèi)壁403與氣化爐耐火磚405之間是氣化爐耐火襯里404，燒嘴401有2個(gè)，在同一水平面均勻分布，噴嘴中心線406與氣化爐中心線407形成夾角Y為73度，噴嘴(401)出口向下。
[0052]采用含水35%的低階煤氣化，氣化壓力為4.0MPa，氣化溫度1050°C，煤樣經(jīng)過破碎、篩分后獲得粒徑為5 - 50_煤樣，裝入煤倉為氣化備好原料，然后通過以下步驟進(jìn)行實(shí)施:
[0053]將5_50mm的碎煤經(jīng)過連通的雙煤鎖進(jìn)料裝置I進(jìn)入氣化室頂部，依靠重力作用緩慢下降并從上到下經(jīng)過干燥、干餾、甲烷化、氣化和殘?zhí)既紵鱾€(gè)床層，氣化劑以60-63m/s的速度由燒嘴噴401入氣化爐,使之均勻分布于燃燒層床層,瞬間氧氣和殘?zhí)既紵姑夯疫_(dá)到煤灰熔點(diǎn)以上，形成熔融灰渣，并由灰渣排放口 13排出氣化爐；燃燒層是氣化爐溫度最高的區(qū)域，為上部的其他反應(yīng)提供熱量，隨著熱氣體沿氣化室上升經(jīng)過氣化層，大部分合成氣在此生成，合成氣繼續(xù)上升到甲烷化層，生成部分甲烷氣體，甲烷氣體和合成氣在甲烷化層通過氣化室中部引出粗煤氣裝置3時(shí)抽出58%，溫度570°C的粗煤氣，經(jīng)洗滌冷卻器I 5洗滌降溫到溫度為500°C，壓力為3.8MPa，粉塵含量小于lmg/L的粗煤氣進(jìn)入廢熱鍋爐I 8回收余熱后溫度降到230°C。
[0054]甲烷化層剩余42%的粗煤氣經(jīng)過干餾層時(shí)對下降的煤樣進(jìn)行加熱，使煤樣分解出富碳的固體殘?jiān)?煤焦)和含有氣體、蒸汽和焦油的富氫揮發(fā)分，隨著氣體進(jìn)一步上升，來自干餾區(qū)的揮發(fā)分及合成氣在氣化爐上部得以進(jìn)一步冷卻，而煤則得以預(yù)熱和干燥。最終通過煤氣引出通道2上的煤氣出口引出溫度在230°C之間的粗煤氣與從廢熱鍋爐I 8回收余熱后溫度降到220°C的粗煤氣混合，經(jīng)氣液分離器11分離出冷凝液后的粗煤氣18送到下游工序，洗滌冷凝液送去煤氣水分離裝置15回收煤氣水。
[0055]從洗滌冷卻器I 5洗滌下來的含塵的煤氣水隨煤氣一起進(jìn)入廢熱鍋爐I 8的底部初步分離塵和水，大部分含塵煤氣水由煤氣洗滌循環(huán)水泵7加壓和補(bǔ)充煤氣洗滌水混合后返回到洗滌冷卻器I 5循環(huán)使用，其余含塵的煤氣水送煤氣水分離裝置15。
[0056]從洗滌冷卻器II 6洗滌下來的含塵和油的煤氣水送煤氣水分離裝置15分離塵和油后，煤氣水由循環(huán)水泵11加壓返回到洗滌冷卻器I 6循環(huán)使用。
[0057]廢熱鍋爐I 8所需鍋爐給水17是經(jīng)過低壓鍋爐給水水泵9加壓到5.2MPa后送入廢熱鍋爐I 8產(chǎn)生溫度為200°C以上的中高壓蒸汽16。
[0058]實(shí)施例2
[0059]采用含水6%的無煙煤氣化，氣化壓力為5.0MPa，氣化溫度1250°C，煤樣經(jīng)過破碎、篩分后獲得粒徑為5 - 50_煤樣，裝入煤倉為氣化備好原料，然后通過以下步驟進(jìn)行實(shí)施:
[0060]將5_50mm的碎煤經(jīng)過連通的雙煤鎖進(jìn)料裝置I進(jìn)入氣化室頂部，依靠重力作用緩慢下降并從上到下經(jīng)過干燥、干餾、甲烷化、氣化和殘?zhí)既紵鱾€(gè)床層，氣化劑以63-66m/s的速度由燒嘴噴401入氣化爐,使之均勻分布于燃燒層床層,瞬間氧氣和殘?zhí)既紵姑夯疫_(dá)到煤灰熔點(diǎn)以上，形成熔融灰渣，并由灰渣排放口 13排出氣化爐；燃燒層是氣化爐溫度最高的區(qū)域，為上部的其他反應(yīng)提供熱量，隨著熱氣體沿氣化室上升經(jīng)過氣化層，大部分合成氣在此生成，合成氣繼續(xù)上升到甲烷化層，生成部分甲烷氣體，甲烷氣體和合成氣在甲烷化層通過氣化室中部引出粗煤氣裝置)時(shí)抽出36%，溫度690°C的粗煤氣，經(jīng)洗滌冷卻器I 5洗滌降溫到溫度為580°C，壓力為5.8MPa，粉塵含量小于lmg/L的粗煤氣進(jìn)入廢熱鍋爐8回收余熱后溫度降到245°C。
[0061]甲烷化層剩余64%的粗煤氣經(jīng)過干餾層時(shí)對下降的煤樣進(jìn)行加熱，使煤樣分解出富碳的固體殘?jiān)?煤焦)和含有氣體、蒸汽和焦油的富氫揮發(fā)分，隨著氣體進(jìn)一步上升，來自干餾區(qū)的揮發(fā)分及合成氣在氣化爐上部得以進(jìn)一步冷卻，而煤則得以預(yù)熱和干燥。最終通過煤氣引出通道裝置2上的煤氣出口引出溫度在290°C之間的粗煤氣與從廢熱鍋爐8回收余熱后溫度降到258°C的粗煤氣混合，經(jīng)氣液分離器11分離出冷凝液后的粗煤氣18送到下游工序，洗滌冷凝液送去煤氣水分離裝置15回收煤氣水。
[0062]從洗滌冷卻器I 5洗滌下來的含塵的煤氣水隨煤氣一起進(jìn)入廢熱鍋爐8的底部初步分離塵和水，大部分含塵煤氣水由煤氣洗滌循環(huán)水泵7加壓和補(bǔ)充煤氣洗滌水混合后返回到洗滌冷卻器I 5循環(huán)使用，其余含塵的煤氣水送煤氣水分離裝置15。
[0063]從洗滌冷卻器II 6洗滌下來的含塵和油的煤氣水送煤氣水分離單元分離塵和油后，煤氣水由循環(huán)泵11加壓返回到洗滌冷卻器II 6循環(huán)使用。
[0064]廢熱鍋爐I 8所需鍋爐給水18是經(jīng)過低壓鍋爐給水水泵9加壓到5.8MPa后送入廢熱鍋爐9產(chǎn)生溫度為200°C以上的中高壓蒸汽17。
[0065]核心設(shè)備碎煤加壓氣化爐實(shí)施過程為:
[0066]連通的雙煤鎖裝置有I對對稱的煤鎖氣通道105，位于從煤鎖下閥103起計(jì)量到氣化室高度的0.52之間的位置，煤鎖氣通道由煤鎖氣通道口上設(shè)置的煤鎖擋板108，擋板上開的煤鎖擋板小孔109，擴(kuò)大段110，直段111和閥門106組成，擴(kuò)大段110與煤鎖外壁成的夾角α 112為45°，擋板的開孔率在52%之間，煤鎖擋板上的煤鎖擋板小孔109的孔徑為0.5暈米。
[0067]在通過氣化爐中部設(shè)有3個(gè)煤氣通道301，抽出36%的粗煤氣，煤氣通道(301)在氣化爐內(nèi)壁306的位置是從氣化室底部起計(jì)量，是氣化室高度的0.41倍。夾角β 307為35度，擋板的開孔率在34%小孔303孔徑為6.4毫米，擋板302為1/6圓，剩余的64%粗煤氣通過干餾和干燥層后經(jīng)過煤氣引出通道裝置2上的煤氣出口引出。燒嘴401有3個(gè)，噴嘴中心線406與氣化爐中心線407形成夾角Y為79度。其余同實(shí)施例1。
[0068]實(shí)施例3
[0069]采用含水20%的低階煙煤氣化，氣化壓力為5.4MPa，氣化溫度1150°C，煤樣經(jīng)過破碎、篩分后獲得粒徑為5 - 50_煤樣，裝入煤倉為氣化備好原料，然后通過以下步驟進(jìn)行氣化:
[0070]將5_50mm的碎煤經(jīng)過連通的雙煤鎖進(jìn)料裝置I進(jìn)入氣化室頂部，依靠重力作用緩慢下降并從上到下經(jīng)過干燥、干餾、甲烷化、氣化和殘?zhí)既紵鱾€(gè)床層，氣化劑以66-68m/S的速度由燒嘴401噴入氣化爐,使之均勻分布于燃燒層床層,瞬間氧氣和殘?zhí)既紵姑夯疫_(dá)到煤灰熔點(diǎn)以上，形成熔融灰渣，并由灰渣排放口 13排出氣化爐；燃燒層是氣化爐溫度最高的區(qū)域，為上部的其他反應(yīng)提供熱量，隨著熱氣體沿氣化室上升經(jīng)過氣化層，大部分合成氣在此生成，合成氣繼續(xù)上升到甲烷化層，生成部分甲烷氣體，甲烷氣體和合成氣在甲烷化層通過氣化室中部引出粗煤氣裝置3時(shí)抽出5%，溫度630°C的粗煤氣，經(jīng)洗滌冷卻器I 5洗滌降溫到溫度為540°C，壓力為5.2MPa，粉塵含量小于lmg/L的粗煤氣進(jìn)入廢熱鍋爐8回收余熱后溫度降到235°C。
[0071]甲烷化層剩余95%的粗煤氣經(jīng)過干餾層時(shí)對下降的煤樣進(jìn)行加熱，使煤樣分解出富碳的固體殘?jiān)?煤焦)和含有氣體、蒸汽和焦油的富氫揮發(fā)分，隨著氣體進(jìn)一步上升，來自干餾區(qū)的揮發(fā)分及合成氣在氣化爐上部得以進(jìn)一步冷卻，而煤則得以預(yù)熱和干燥。最終通過爐體上部的煤氣引出通道裝置2引出溫度在260°C之間的粗煤氣與從廢熱鍋爐8回收余熱后溫度降到235°C的粗煤氣混合，經(jīng)氣液分離器11分離出冷凝液后的粗煤氣18送到下游工序，洗滌冷凝液送去煤氣水分離裝置15回收煤氣水。
[0072]從洗滌冷卻器I 5洗滌下來的含塵的煤氣水隨煤氣一起進(jìn)入廢熱鍋爐8的底部初步分離塵和水，大部分含塵煤氣水由煤氣洗滌循環(huán)水泵7加壓和補(bǔ)充煤氣洗滌水混合后返回到洗滌冷卻器I 5循環(huán)使用，其余含塵的煤氣水送煤氣水分離裝置15。
[0073]從洗滌冷卻器II 6洗滌下來的含塵和油的煤氣水送煤氣水分離裝置15分離塵和油后，煤氣水由循環(huán)水泵10加壓返回到洗滌冷卻器II 6循環(huán)使用。
[0074]廢熱鍋爐I 8所需鍋爐給水17是經(jīng)過低壓鍋爐給水水泵9加壓到6.0MPa后送入廢熱鍋爐I 8產(chǎn)生溫度為200°C以上的中高壓蒸汽16。
[0075]連通的雙煤鎖裝置有I個(gè)煤鎖氣通道105，位于從煤鎖下閥103起計(jì)量到氣化室高度的0.46之間的位置，煤鎖氣通道由煤鎖氣通道口上設(shè)置的煤鎖擋板108，煤鎖擋板上開的煤鎖擋板小孔109，擴(kuò)大段110，直段111和閥門106組成，擴(kuò)大段110與煤鎖外壁成的夾角α 112為33°，煤鎖擋板的開孔率在63%之間，煤鎖擋板小孔109的孔徑為0.8毫米。
[0076]在通過氣化室中部設(shè)有4個(gè)煤氣通道301，抽出5%的粗煤氣，氣化室中部煤氣通道301在氣化爐內(nèi)壁306的位置是從氣化室底部起計(jì)量，氣化室高度的0.45倍。夾角β 307為32度，擋板的開孔率在32%，小孔303孔徑為4.4毫米，擋板302為1/9圓，剩余的95%粗煤氣通過干餾和干燥層后經(jīng)過煤氣引出通道裝置2上的煤氣出口引出。
[0077]燒嘴401有4個(gè)，噴嘴中心線406與氣化爐中心線407形成夾角Y為87度。其余同實(shí)施例1。
【權(quán)利要求】
1.一種碎煤熔渣氣化生產(chǎn)清潔燃?xì)獾墓に?，其特征在于包括如下步驟: (1)將5-50皿的碎煤經(jīng)過連通的雙煤鎖進(jìn)料裝置進(jìn)入氣化室頂部，氣化劑以60-700/8的速度由燒嘴噴入氣化爐，形成熔融灰渣由灰渣排放口排出氣化爐；甲烷氣體和合成氣通過氣化室中部引出粗煤氣裝置時(shí)抽出5-60%，溫度550-7501的粗煤氣，經(jīng)洗滌冷卻器I洗滌降溫到溫度為480-6501，壓力為4.0-7.01？3，粉塵含量小于1呢凡的粗煤氣進(jìn)入廢熱鍋爐回收余熱后溫度降到200-2601 ； (2)甲烷化層剩余40-95%的粗煤氣經(jīng)過最終通過煤氣引出通道裝置上的煤氣出口引出溫度在220-3001之間的粗煤氣與從廢熱鍋爐回收余熱后溫度降到200-2601的粗煤氣混合，經(jīng)氣液分離器分離出冷凝液的粗煤氣送到下游工序，洗滌冷凝液送去煤氣水分離裝置回收煤氣水。 (3)從洗滌冷卻器I洗滌下來的含塵的煤氣水進(jìn)入廢熱鍋爐的底部初步分離塵和水，大部分不含塵的煤氣水由煤氣洗滌循環(huán)水泵加壓和補(bǔ)充煤氣洗滌水混合后返回到洗滌冷卻器I循環(huán)使用，其余含塵的煤氣水送煤氣水分離裝置回收煤氣水；從洗滌冷卻器II洗滌下來的含塵和油的煤氣水也送煤氣水分離裝置回收煤氣水；煤氣水分離裝置分離出塵和油后，分離得到的煤氣水由循環(huán)水泵加壓返回到洗滌冷卻器II循環(huán)使用； (4)廢熱鍋爐所需鍋爐給水是經(jīng)過鍋爐給水水泵加壓到4.01^8-6.01？3后送入廢熱鍋爐產(chǎn)生溫度為為2001以上的中高壓蒸汽。
2.如權(quán)利要求1所述的一種碎煤熔渣氣化生產(chǎn)清潔燃?xì)獾墓に囀褂玫乃槊喝墼鼩饣癄t，其特征在于它包括連通雙煤鎖進(jìn)料裝置(1)和爐體，其特征在于在爐體之上有連通雙煤鎖進(jìn)料裝置(1),爐體上部有帶有煤氣出口(6)的煤氣引出通道裝置(2),爐體中部有氣化室中部引出粗煤氣裝置(3),爐體下部是帶有噴嘴的熔渣區(qū)(4),在爐體底部有灰渣排放口(5)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種碎煤熔渣氣化生產(chǎn)清潔燃?xì)獾墓に囀褂玫乃槊喝墼鼩饣癄t，其特征在于所述的連通雙煤鎖進(jìn)料裝置(1)它包括煤鎖(101),煤鎖上閥(102)0煤鎖下閥(103),進(jìn)煤口(114),過渡倉(104)和出煤口(113),煤鎖(101)有2個(gè)，每個(gè)煤鎖(101)頂部是進(jìn)煤口(114),進(jìn)煤口(114)下方是煤鎖上閥(102),煤鎖(101)底部與連接管(107)頂部相通，在連接管(107)頂部裝有煤鎖下閥(103),連接管(107)底部與過渡倉(104)連接，過渡倉(104)的底部為出煤口(113), 2個(gè)煤鎖(101)之間通過至少1個(gè)煤鎖氣通道(105)相連。
4.如權(quán)利要求3所述的一種碎煤熔渣氣化生產(chǎn)清潔燃?xì)獾墓に囀褂玫乃槊喝墼鼩饣癄t，其特征在于所述的煤鎖氣通道(105)是由兩端煤鎖氣通道擴(kuò)大段(110)和中間煤鎖氣通道直段(111)組成，在煤鎖氣通道直段(111)內(nèi)裝有連接煤鎖通道閥門(106),位于煤鎖氣通道擴(kuò)大段(110)與煤鎖(1)壁連接口上設(shè)置帶有小孔(109)的擋板(108),煤鎖氣通道擴(kuò)大段(110)壁與煤鎖(101)壁的夾角0 (112)為30 — 60。。
5.如權(quán)利要求4所述的一種碎煤熔渣氣化生產(chǎn)清潔燃?xì)獾墓に囀褂玫乃槊喝墼鼩饣癄t，其特征在于所述的擋板(108)開孔率在45 — 65%之間，小孔(109)的孔徑為0.2-1.0毫米。
6.如權(quán)利要求3所述的一種碎煤熔渣氣化生產(chǎn)清潔燃?xì)獾墓に囀褂玫乃槊喝墼鼩饣癄t，其特征在于所述的煤鎖氣通道(105)位于整個(gè)煤鎖高度的0.45 一 0.55倍之間的位置。
7.如權(quán)利要求2所述的一種碎煤熔渣氣化生產(chǎn)清潔燃?xì)獾墓に囀褂玫乃槊喝墼鼩饣癄t，其特征在于所述的氣化室中部引出粗煤氣裝置(3)它包括氣化爐外壁(305)、氣化爐內(nèi)壁(306),氣化爐耐火襯里(310),氣化爐耐火磚(311)和煤氣通道(301),氣化爐內(nèi)壁(306)與氣化爐耐火磚(311)之間是氣化爐耐火襯里(310),在氣化爐外壁(305)和氣化爐內(nèi)壁(306)上開有至少2個(gè)的煤氣通道(301),煤氣通道(301)在氣化爐外壁(305)同一水平面上均勻分布，煤氣通道(301)的開口向上，煤氣通道(301)由煤氣通道外壁(309)和煤氣通道內(nèi)壁(308)組成，煤氣通道外壁(309)與氣化爐外壁(305)連接，并成30 — 45度的夾角3 (307),煤氣通道內(nèi)壁(308)與氣化爐內(nèi)壁(306)連接，在煤氣通道內(nèi)壁(308)與氣化爐內(nèi)壁(306)的上中部連接處設(shè)置帶有小孔(303)的擋板(302),擋板(302)與氣化爐內(nèi)壁(306)平行。
8.如權(quán)利要求7所述的一種碎煤熔渣氣化生產(chǎn)清潔燃?xì)獾墓に囀褂玫乃槊喝墼鼩饣癄t，其特征在于所述的煤氣通道(301)在氣化爐內(nèi)壁(306)的位置是從氣化室底部起計(jì)量，是氣化室高度的0.41-0.62倍。
9.如權(quán)利要求7所述的一種碎煤熔渣氣化生產(chǎn)清潔燃?xì)獾墓に囀褂玫乃槊喝墼鼩饣癄t，其特征在于所述擋板(302)的開孔率在30-40%之間，小孔(303)孔徑為4-8毫米。
10.如權(quán)利要求7所述的一種碎煤熔渣氣化生產(chǎn)清潔燃?xì)獾墓に囀褂玫乃槊喝墼鼩饣癄t，其特征在于所述擋板(302)為1/10-1/3圓。
11.如權(quán)利要求7所述的一種碎煤熔渣氣化生產(chǎn)清潔燃?xì)獾墓に囀褂玫乃槊喝墼鼩饣癄t，其特征在于所述煤氣通道(301)有2-6個(gè)。
12.如權(quán)利要求2所述的一種碎煤熔渣氣化生產(chǎn)清潔燃?xì)獾墓に囀褂玫乃槊喝墼鼩饣癄t，其特征在于所述的帶有噴嘴的熔渣區(qū)(4),它包括氣化爐外壁(402)、氣化爐內(nèi)壁(403)、氣化爐耐火襯里(404)、氣化爐耐火磚(405)和氣化爐燒嘴(401)，氣化爐內(nèi)壁(403)與氣化爐耐火磚(405)之間是氣化爐耐火襯里(404),燒嘴(401)至少含有2個(gè)，在同一水平面均勻分布，噴嘴中心線(406)與氣化爐中心線(407)形成夾角V為70-90度，噴嘴(401)出口向下。
13.如權(quán)利要求12所述的一種碎煤熔渣氣化生產(chǎn)清潔燃?xì)獾墓に囀褂玫乃槊喝墼鼩饣癄t，其特征在于所述的燒嘴(401)為2 — 6個(gè)。
【文檔編號】C10J3/30GK104403692SQ201410763603
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月11日
【發(fā)明者】崔曉曦, 史郭曉, 李曉, 左永飛 申請人:賽鼎工程有限公司