本發(fā)明涉及一種煤制氣復(fù)合氣化裝置，具體為一種循環(huán)流化床和熱解床順序流化熱解氣化的氣化爐，用于原料煤的氣化，屬于煤氣化裝備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，燃煤已作為工業(yè)生產(chǎn)過程中必不可少的獲熱途徑。然而直接燃煤會造成對環(huán)境的極大污染，因而國家近年出臺了大量的關(guān)于禁止直接燃煤取熱的文件。改為將原煤轉(zhuǎn)化為潔凈無污染的煤氣燃燒獲取熱量，為此人們設(shè)計出各種各樣的將原煤轉(zhuǎn)化為煤氣的氣化爐，如固定床氣化爐、循環(huán)流化床氣化爐等形式生產(chǎn)制作煤氣的氣化爐，在一定程度上減少了燃燒對環(huán)境的污染。但是深究現(xiàn)有各種形式的氣化爐，人們發(fā)現(xiàn)每種氣化爐都各有優(yōu)缺點，如固定床氣化爐，煤轉(zhuǎn)化率和熱效率都高，而煤氣中含有大量焦油等污染物；循環(huán)流化床氣化爐，生產(chǎn)制得的為不含焦油等污染物的潔凈煤氣，而原煤使用熱效率低，煤渣中含有大量半焦，需將含焦煤渣運送到低要求燃燒環(huán)境進(jìn)行再燃燒，如用于熱電廠燃燒的熱原料。一方面減低了煤的使用率，另一方面增加運輸人工等多項成本。人們希望有一種煤制氣設(shè)備，在保證原煤轉(zhuǎn)化為煤氣高效率的同時獲得潔凈煤氣。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提出一種循環(huán)流化床與熱解床復(fù)合氣化的工藝，它通過循環(huán)流化床氣化爐與熱解床氣化爐的有機(jī)組合燃燒氣化，提高原煤轉(zhuǎn)化率，消除煤氣中的主要污染物。

本發(fā)明的目的還在于提出一種循環(huán)流化床與熱解床復(fù)合氣化裝置，它將原煤進(jìn)行分段流化氣化和熱解氣化，用于制作潔凈高轉(zhuǎn)化效率煤氣的設(shè)備。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的循環(huán)流化床與熱解床復(fù)合氣化的工藝是：

原煤在循環(huán)流化床900℃-1200℃環(huán)境中進(jìn)行初步燃燒流化氣化，產(chǎn)生煤氣、含碳飛灰和半焦，含碳飛灰和半焦隨煤氣送入旋風(fēng)分離器，半焦被分離到熱解氣化床氣化爐內(nèi)進(jìn)一步熱解氣化，含碳飛灰隨高溫煤氣進(jìn)入到下道設(shè)備，大部分含碳飛灰滯留在緩流沉淀室；

煤氣、含碳飛灰和半焦從裝置上部進(jìn)入旋風(fēng)分離器，分離出來的半焦進(jìn)入所述熱解氣化床氣化爐，熱解氣化床氣化爐底部通入氣化劑，半焦在熱解床氣化爐中燃盡；

熱解床氣化爐產(chǎn)生的煤氣及含碳飛灰經(jīng)旋風(fēng)分離器中心筒進(jìn)入沉淀室，煤渣從熱解氣化床氣化爐底部渣盤排出；

含碳飛灰經(jīng)沉淀室沉淀后，由輸送機(jī)、飛灰管道送入循環(huán)流化床底部的混合氣化室，隨氣化劑進(jìn)入流化床氣化爐循環(huán)氣化燃燒，并補充氣化熱量；

上述流化床氣化爐底部通入的流化氣體為氣化劑，所述氣化劑是空氣和水蒸汽的混合氣體，原煤在流化床氣化爐內(nèi)發(fā)生氣化反應(yīng)；

上述熱解氣化床氣化爐底部通入的流化氣體為氣化劑，所述氣化劑是空氣和水蒸汽的混合氣體，半焦在熱解床氣化爐內(nèi)燃燒發(fā)生熱解反應(yīng)；

上述流化床氣化爐底部通入的流化氣體為氣化劑，所述氣化劑是空氣、水蒸汽和氧氣的混合氣體，原煤在流化床氣化爐內(nèi)發(fā)生氣化反應(yīng)；

上述熱解床氣化爐底部通入的流化氣體為氣化劑，所述氣化劑是空氣、水蒸汽和氧氣的混合氣體，半焦在熱解床氣化爐內(nèi)燃燒發(fā)生熱解反應(yīng)；

本發(fā)明提供的循環(huán)流化床與熱解床復(fù)合氣化的裝置是：

它包括：原煤料斗、循環(huán)流化床氣化爐、旋風(fēng)分離器、沉淀室、輸送機(jī)、高溫空氣管道、蒸汽管道、氧氣管道、含碳飛灰管道；

所述原煤料斗與所述循環(huán)流化床氣化爐之間通過輸煤管道相連通，所述循環(huán)流化床氣化爐上部與旋風(fēng)分離器上部之間通過煤氣管道相連通，所述旋風(fēng)分離器頂部與所述沉淀室頂部之間通過煤氣管道相連通；

所述原煤料斗中設(shè)置原煤，所述循環(huán)流化床氣化爐上部為氣化爐腔，中部設(shè)置布風(fēng)器，下部為混合布風(fēng)室，所述旋風(fēng)分離器內(nèi)腔上部設(shè)有中心筒，底部設(shè)置渣盤，渣盤中設(shè)有錐形布風(fēng)體，旋風(fēng)分離器底部浮置于渣盤上，且渣盤與旋風(fēng)分離器底部之間設(shè)置水密封，渣盤與錐形布風(fēng)體下部之間為布風(fēng)室，布風(fēng)室底部通入氣化劑，旋風(fēng)分離器內(nèi)腔下部、錐形布風(fēng)體、布風(fēng)室和渣盤共同構(gòu)成熱解床氣化爐，所述沉淀室上部設(shè)有斜向?qū)Я靼?，底部設(shè)置輸送機(jī)；所述輸送機(jī)與飛灰管道相連接；

所述高溫空氣管道、蒸汽管道、氧氣管道、飛灰管道與循環(huán)流化床氣化爐下部設(shè)有的混合布風(fēng)室相連通，所述高溫空氣管道、蒸汽管道、氧氣管道與熱解床錐形布風(fēng)體下部設(shè)有的布風(fēng)室相連通；

所述斜向?qū)Я靼逍敝糜诔恋硎覂?nèi)。

本發(fā)明的設(shè)計理論是利用循環(huán)流化床氣化爐氣化過程不產(chǎn)生焦油等污染物的原理和固定氣化床氣化效率高的原理，將二者協(xié)調(diào)設(shè)計在一個煤制氣設(shè)備中，既不產(chǎn)生焦油等污染物，又能實現(xiàn)原煤制氣的高轉(zhuǎn)化率。本發(fā)明的有益效果是：原煤氣化率高，氣化過程不產(chǎn)生焦油等污染物；適用于大、中、小各種氣化量的設(shè)備，單位時間內(nèi)產(chǎn)氣量調(diào)節(jié)范圍大。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，

附圖中，1為煤斗、2為循環(huán)流化床氣化爐、3為旋風(fēng)分離器、4為沉淀室、5為輸送機(jī)、6為高溫空氣管道、7為蒸汽管道、8為氧氣管道、9為飛灰管道，201為布風(fēng)器、202為混合布風(fēng)室、301為錐形布風(fēng)體、302為渣盤、303為布風(fēng)室、401為斜向?qū)Я靼澹珹為原煤、B為半焦、C為含碳飛灰、D為煤渣。

具體實施方式

如附圖所示，所述原煤料斗1與所述循環(huán)流化床氣化爐2之間通過輸煤管道相連通，所述循環(huán)流化床氣化爐2上部與旋風(fēng)分離器3上部之間通過煤氣管道相連通，所述旋風(fēng)分離器3頂部與所述沉淀室4頂部之間通過煤氣管道相連通；所述原煤料斗1中設(shè)置原煤A，所述循環(huán)流化床氣化爐2上部為氣化爐腔，中部設(shè)置布風(fēng)器201，下部為混合布風(fēng)室202，所述旋風(fēng)分離器3內(nèi)上部設(shè)有中心筒，底部設(shè)置渣盤302，錐形布風(fēng)體301設(shè)置在302上部，旋風(fēng)分離器3浮置于渣盤302上，且渣盤302與旋風(fēng)分離器3底部之間設(shè)置水密封，渣盤302與錐形布風(fēng)體301下部之間設(shè)置成布風(fēng)室303，旋風(fēng)分離器3內(nèi)腔下部與錐形布風(fēng)體301下方的布風(fēng)室303共同構(gòu)成熱解床氣化爐，所述沉淀室4上部設(shè)有斜向?qū)Я靼?01，底部設(shè)置輸送機(jī)5；所述輸送機(jī)5與飛灰管道9相連接；所述高溫空氣管道6、蒸汽管道7、氧氣管道8、飛灰管道9與循環(huán)流化床氣化爐2下部設(shè)有的混合布風(fēng)室相連通，所述高溫空氣管道6、蒸汽管道7、氧氣管道8與錐形布風(fēng)體301下部設(shè)有的布風(fēng)室相連通；原煤A進(jìn)入循環(huán)流化床氣化爐2，在900℃-1200℃環(huán)境中進(jìn)行初步燃燒熱解氣化，產(chǎn)生煤氣、含碳飛灰C和半焦B，含碳飛灰C和半焦B隨煤氣送入旋風(fēng)分離器3，經(jīng)分離半焦B進(jìn)入熱解床氣化爐，在熱解床氣化爐中進(jìn)一步燃燒熱解氣化，含碳飛灰C進(jìn)入緩流沉淀室4；熱解床氣化爐底部通入氣化劑，煤氣、含碳飛灰C和半焦B從裝置上部進(jìn)入旋風(fēng)分離器2，半焦B在熱解床氣化爐中燃盡；熱解床氣化爐產(chǎn)生的煤氣及含碳飛灰C經(jīng)旋風(fēng)分離器2中心筒進(jìn)入沉淀室4，煤渣從熱解床氣化爐底部渣盤302排出；煤氣及含碳飛灰C經(jīng)沉淀室4沉淀后，含碳飛灰由輸送機(jī)5、飛灰管道9送入循環(huán)流化床氣化爐2底部的混合氣化室，隨氣化劑進(jìn)入流化床循環(huán)氣化燃燒，并補充循環(huán)流化床氣化爐2內(nèi)的氣化熱量。