本发明专利技术公开了一种双床燃烧与气化多联产装置，包括两个子系统组成，分别为燃烧系统和气化系统，燃烧系统通过循环回料系统与气化系统连接。燃烧系统主要采用循环流化床燃烧方式，将部分热灰循环给料进入气化炉熔渣段，以提供气化所需热量，气化后的上部非熔渣段半焦回料给循环流化床燃烧室，以保证物料平衡和提高碳转化率，以及能量利用效率，实现热、电、气等多联产的功能。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种双床燃烧与气化多联产装置，包括两个子系统组成，分别为燃烧系统和气化系统，燃烧系统通过循环回料系统与气化系统连接。燃烧系统主要采用循环流化床燃烧方式，将部分热灰循环给料进入气化炉熔渣段，以提供气化所需热量，气化后的上部非熔渣段半焦回料给循环流化床燃烧室，以保证物料平衡和提高碳转化率，以及能量利用效率，实现热、电、气等多联产的功能。【专利说明】
本专利技术涉及一种，属于多联产
。
技术介绍
热电化多联产系统是指以煤等含碳物质为原料，利用锅炉或者气化炉等系统将含碳原料转化成热蒸汽或者合成气，用于推动燃气轮机和蒸汽轮机发电、供热以及合成化工产品，充分利用工艺过程中产生的余热的系统。其中，多种燃料转化技术的优化集成方式既可能是“并联”，也可能是“串联”，还有可能是更复杂的组合方式。多联产技术，按照现有技术应用情况可分为两类，一类是以气化技术为龙头技术，产品以合成气为主，可副产部分中低压蒸汽，该系统可实现合成气用于燃气轮机发电、蒸汽轮机发电、合成气转化成化工原料合成化学品，以及实现区域供暖等功能的多联产系统，如中国山东兖矿集团建设的我国首座60MW级IGCC发电和24万吨甲醇/年示范工程。另外一种技术是以燃烧为龙头技术，联合热解炉实现发电、合成气、煤焦油等为主要产品的多联产系统，如中国专利CN200910153522和CN201210064139等，该系统在国内已建成300MW等级燃煤循环流化床复合热解多联产装置，并投入试运行。IGCC发电多联产系统由于IGCC系统目前主要采用气流床气化技术，其技术本身处于发展期，与发电系统的集成存在一定问题，目前主要出于探索阶段，且由于其高昂的建设费用，IGCC多联产技术的发展困难重重。以循环流化床锅炉为基础集成化工反应系统实现的多联产技术相对投资低、技术可靠，但必须充分发挥热电和化工两个不同专业方向各自的技术优势，将其最佳融合和集成，才能实现多联产系统的高效、稳定和经济运行。目前已投运的循环流化床-热解多联产技术存在热解后焦油难分离，导致管道、阀门系统堵塞和腐蚀等问题，热解系统过分依赖锅炉系统提供的热量，负荷受限，使系统可靠性和稳定性收严重影响。因此，开发一种易`于执行大型化放大、运行稳定可靠的多联产系统，是提高我国煤炭等含碳物质多元化高效利用的关键技术途径之一。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:提供了一种运行稳定可靠、易于大型化放大、环保节能，实现了物料平衡和提高碳转化率，实现了化学法显热回收过程，提高了合成气有效气组成比例和冷煤气效率，提高气化反应速率的，解决了目前循环流化床-热解多联产技术存在热解后焦油难分离，导致管道、阀门系统堵塞和腐蚀，热解系统过分依赖锅炉系统提供的热量，负荷受限，使系统可靠性和稳定性收严重影响的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是提供了一种双床燃烧与气化多联产装置，其特征在于，包括燃烧系统、气化系统和循环回料系统，燃烧系统通过循环回料系统与气化系统连接；所述的燃烧系统包括循环流化床本体，循环流化床本体的底部设有循环流化床下渣口和流化风入口，流化风入口通过循环流化床下渣口正上方的循环流化床布风板与循环流化床本体接通，循环流化床本体的侧面设有沙土给料仓和循环流化床煤粉给料口，循环流化床本体顶部的循环流化床出口与循环流化床出口旋风分离器连接相通；所述的气化系统包括气化炉本体，气化炉本体分为上段的非熔渣段气化室和下段的熔渣段气化室，气化炉本体的顶部设有气化炉煤粉给料口、气化炉煤粉仓和煤粉给料均布器，熔渣段气化室侧面设有多个气化剂喷枪，熔渣段气化室的外面设有冷却夹套，熔渣段气化室的底部设有气化炉下渣口，非熔渣段气化室上侧面的气化炉合成气出口与气化炉出口旋风分离器连接相通；所述的循环回料系统包括循环流化床出口旋风分离器和气化炉出口旋风分离器，循环流化床出口旋风分离器的顶部设有烟气出口，循环流化床出口旋风分离器的底部与第二集灰室连接，第二集灰室的两侧分别通过第一回料腿、第二回料腿与循环流化床本体、熔渣段气化室连接，气化炉出口旋风分离器的顶部设有合成气出口，气化炉出口旋风分离器的底部与第一集灰室连接，第一集灰室的两则分别通过第四回料腿、第三回料腿与循环流化床本体、非熔渣段气化室连接，第一集灰室和第二集灰室的底部分别设有第一流化风和第二流化风。优选地，所述非熔渣气化室的操作温度为600°C~1000°C，所述熔渣气化室的操作温度为1000°c~1400°C。优选地，所述气化剂喷枪设有I~3层,每层2~6个。优选地，所述气化剂喷枪设置方向为斜向熔渣段气化室内，且其熔渣段气化室内的一端低于熔渣段气化室外侧的一端。一种使用双床燃烧与气化多联产装置的双床燃烧与气化多联产方法，其特征在于，包括以下步骤:`步骤I):燃料进入循环流化床本体后，在空气的氧化作用下发生燃烧反应，烟气出口的烟气夹带了灰分进入循环流化床出口旋风分离器，在离心力的作用下，灰分颗粒被分离落入第二集灰室；步骤2):落入第二集灰室的灰分颗粒的50~80%在底部第一流化风的作用下被送入熔渣段气化室，剩余部分返回循环流化床本体；步骤3):燃料从气化炉本体顶部的气化炉煤粉给料口给入，经煤粉给料均布器进入气化炉本体内，气化炉本体内的温度由上至下依次下降，气化剂由气化炉下半部熔渣段气化室侧面的气化剂喷枪给入，在气化剂的给入区域发生强烈的燃烧和气化反应，该区域温度可到KKKTC~1400°C，反应产生大量的混合气体，灰渣在该区域呈现熔融或半熔融状态，直接由气化炉本体底部的气化炉下渣口排出；步骤4):混合气体由下往上流动，经熔渣段气化室上方燃料层时与燃料发生气化、热解和脱挥发份的反应，形成以CO、H2和CH4为主的合成气，燃料也同时转化为半焦状态落入熔渣段气化室内进一步发生燃烧和气化反应，由于热解和脱挥发份过程为吸热过程，合成气由高温区的1000°C~1400°C降低到300~550°C ；步骤5):合成气夹带有部分半焦颗粒进入气化炉出口旋风分离器，在离心力的作用下颗粒被分离落入第一集灰室；步骤6):落入第一集灰室的灰分颗粒的50~80%在底部第一流化风的作用下被送入循环流化床本体的下半部分炉膛内，剩余部分返回气化炉本体内。优选地，所述步骤I)中烟气出口的烟气温度达到800°C~1000°C。优选地，所述步骤I)中烟气出口的烟气夹带了总进入燃料所含灰分5% wt-30%wt的灰分。优选地，所述步骤I)中落入第二集灰室的灰分颗粒温度为800°C~1000°C。优选地，所述步骤3)中的气化剂包含富氧空气、水蒸汽、二氧化碳。优选地，所述步骤5)中的落入第一集灰室的灰渣颗粒温度为300°C~550°C。本专利技术运行稳定可靠、易于大型化放大、环保节能，相比现有技术，本专利技术还具有如下有益效果: (I)采用循环流化床飞灰部分循环至气化系统的技术方案实现了燃烧系统向气化系统供热的技术目标，降低了气化系统氧气消耗量，提高了合成气有效气组成比例和冷煤气效率；(2)采用气化炉部分气化后半焦回料至循环流化床系统实现了燃料碳转化率和燃烧热负荷的双重保证，使循环流化床床料得到平衡，并能保证难气化的半焦中的残炭被充分利用；(3)采用气化技术分为高温气化区和中低温热解干馏区，使高温合成本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：倪建军，熊杰，韩志江，张建文，
申请(专利权)人：上海锅炉厂有限公司，
类型：发明
国别省市：
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