解耦富氧气化方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了解耦富氧气化方法及装置。解耦富氧气化方法包括如下步骤：将固体燃料和富氧气体排入到燃烧炉内发生氧化反应以产生含有二氧化碳的高温烟气；将固体燃料和所述燃烧炉排出的高温烟气排入到气化炉内进行还原反应以生成高温煤气。根据本发明专利技术的解耦富氧气化方法，避免了相关技术中由于富氧气体中氧气浓度较高且因燃烧反应与吸热的气化过程同时在一个气化炉中进行使得气化炉内局部温度过高而产生结渣堵塞炉膛的问题发生，提高装置在高富氧浓度下的可操作性，提高了气化过程的安全性，同时有利于提高富氧气体中的氧气浓度，从而可提高煤气中的有效成分以及煤气的热值。

Decoupling oxygen enriched gasification method and device

The invention discloses a method and a device for understanding coupling oxygen enriched gasification. Decoupling of oxygen enriched gasification method comprises the following steps: solid fuel and oxygen gas into the combustion furnace oxidation reaction to produce high temperature flue gas containing carbon dioxide; the solid fuel and the combustion furnace exhaust gas discharged into the high temperature gasification furnace to generate high temperature gas reduction reaction. According to the decoupling of oxygen enriched gasification method of this invention, avoid the technology due to the high concentration of oxygen enriched gas and combustion reaction and endothermic gasification process at the same time in a gasification furnace, which makes the local temperature in the gasification furnace and high slagging furnace clogging problems, improve the device in high oxygen concentration under the operation, improve the security of the gasification process, and helps improve the concentration of oxygen enriched gas in gas, which can improve the effective components and the calorific value of gas.

【技术实现步骤摘要】
解耦富氧气化方法及装置
本专利技术涉及富氧气化
，尤其是涉及一种解耦富氧气化方法及装置。
技术介绍
富氧气化可大幅提高所产煤气的热值，有效地降低煤气生产成本，并便于煤气的输送和使用，具有很好的技术和经济优势，且富氧度越高，煤气热值越高。但随着富氧度的提高，尤其是在高浓度富氧或者纯氧条件下，容易造成局部反应不均而出现局部反应剧烈温度飞升，而使气化炉内出现高温结渣堵塞炉膛的现象，使气化炉操作难度增加，严重时会导致停炉甚至出现安全生产事故，为了确保富氧气化能正常运行，一般只能采用低富氧浓度气化，并且所用载气为空气。由于空气中氮气不参与气化反应而直接进入煤气中，导致煤气中有效成分降低，影响了煤气的热值。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种解耦富氧气化方法，可避免因气化炉内局部温度过高而产生结渣堵塞炉膛的问题发生。本专利技术还提出一种解耦富氧气化装置。根据本专利技术实施例的解耦富氧气化方法，包括如下步骤：将固体燃料和富氧气体排入到燃烧炉内发生氧化反应以产生含有二氧化碳的高温烟气；将固体燃料和所述燃烧炉排出的并与氧气混合的富氧高温烟气排入到气化炉内进行还原反应以生成高温煤气。根据本专利技术实施例的解耦富氧气化方法，通过将气化过程中所含的燃烧过程和气化过程进行解耦，将剧烈放热的燃烧反应与吸热的气化过程分别在燃烧炉和气化炉内进行，这样避免了相关技术中由于富氧气体中氧气浓度较高且因燃烧反应与吸热的气化过程同时在一个气化炉中进行使得气化炉内局部温度过高而产生结渣堵塞炉膛的问题发生，提高装置在高富氧浓度下的可操作性，提高了气化过程的安全性，同时有利于提高富氧气体中的氧气浓度，从而可提高煤气中的有效成分以及煤气的热值。根据本专利技术的一些实施例，解耦富氧气化方法还包括如下步骤：采用烟气冷却装置对从所述燃烧炉排出的一部分高温烟气进行冷却，冷却后的低温烟气与氧气混合后形成所述富氧气体排入到所述燃烧炉内，采用煤气冷却装置对从所述气化炉排出的高温煤气进行冷却，冷却过程中回收的高温煤气的热量重新进入气化炉内再利用。根据本专利技术实施例的解耦富氧气化装置，包括：燃烧炉，所述燃烧炉设有第一进料口、富氧气体入口和烟气出口，从所述富氧气体入口排入的富氧气体与从所述第一进料口排入的固体燃料在所述燃烧炉内发生氧化反应以生成含有二氧化碳的高温烟气；气化炉，所述气化炉设有第二进料口、富氧烟气进口和煤气出口，所述富氧烟气进口与所述烟气出口连通，从所述烟气出口排出的含有二氧化碳的高温烟气排入到所述气化炉内进行还原反应，所述气化炉内生成的高温煤气从所述煤气出口排出。根据本专利技术实施例的解耦富氧气化装置，通过设置燃烧炉和气化炉，可将气化过程中所含的燃烧过程和气化过程进行解耦，将剧烈放热的燃烧反应与吸热的气化过程分别在燃烧炉和气化炉内独自进行，这样避免了相关技术中由于富氧气体中氧气浓度较高且因燃烧反应与吸热的气化过程同时在一个气化炉中进行使得相关技术中的气化炉内局部温度过高而产生结渣堵塞炉膛的问题发生，提高了解耦富氧气化装置在高富氧浓度下的可操作性，提高了气化过程的安全性，同时有利于提高富氧气体中的氧气浓度，从而便于获得有效成分较多且热值较高的煤气。根据本专利技术的一些实施例，解耦富氧气化装置还包括用于对从所述烟气出口排出的一部分高温烟气进行冷却的烟气冷却装置，所述烟气冷却装置包括高温烟气排入口和低温烟气排出口，所述高温烟气排入口与所述烟气出口连通，所述低温烟气排出口与所述富氧气体入口连通。具体地，所述烟气冷却装置包括蒸汽过热器和水冷却器，所述蒸汽过热器设有相互换热的第一烟气腔室和第一冷却通道，所述第一烟气腔室设有所述高温烟气排入口，所述水冷却器设有相互换热的第二烟气腔室和第二冷却通道，所述第二烟气腔室的进口与所述第一烟气腔室的出口连通，所述第二烟气腔室设有所述低温烟气排出口。可选地，所述第一冷却通道的入口与所述第二冷却通道的出口连通且所述烟气冷却装置的第一冷却介质出口与所述富氧烟气进口连通。可选地，解耦富氧气化装置还包括用于对从所述煤气出口排出的煤气进行冷却的煤气冷却装置，所述煤气冷却装置包括高温煤气入口和低温煤气排出口，所述高温煤气入口与所述煤气出口连通。具体地，所述煤气冷却装置包括第一子冷却器和第二子冷却器，所述第一子冷却器设有相互换热的第一煤气腔室和第三冷却通道，所述第一煤气腔室设有所述高温煤气入口，所述第二子冷却器设有相互换热的第二煤气腔室和第四冷却通道，所述第二煤气腔室的进口与所述第一煤气腔室的出口连通，所述第二煤气腔室设有所述低温煤气排出口。可选地，所述第三冷却通道的入口与所述第四冷却通道的出口连通，所述煤气冷却装置的第二冷却介质出口与所述富氧烟气进口连通。附图说明图1是根据本专利技术一些实施例的解耦富氧气化装置；图2是根据本专利技术另一些实施例的解耦富氧气化装置；图3是根据本专利技术又一些实施例的解耦富氧气化装置。附图标记：解耦富氧气化装置100；燃烧炉1；第一进料口11；富氧气体入口12；烟气出口13；返料口14；气化炉2；第二进料口21；富氧烟气进口22；煤气出口23；出料口24；烟气冷却装置3；高温烟气排入口31；低温烟气排出口32；蒸汽过热器33；第一烟气腔室331；第一冷却通道332；水冷却器34；第二烟气腔室341；第二冷却通道342；第一冷却介质出口35；第一冷却介质入口36；煤气冷却装置4；高温煤气入口41；低温煤气排出口42；第一子冷却器43；第一煤气腔室431；第三冷却通道432；第二子冷却器44；第二煤气腔室441；第四冷却通道442；第二冷却介质出口45；第二冷却介质入口46；分离器5；气体出口51；固体出口52；第一返料器6；第二返料器7。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在本专利技术中，除本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种解耦富氧气化方法，其特征在于，包括如下步骤：将固体燃料和富氧气体排入到燃烧炉内发生氧化反应以产生含有二氧化碳的高温烟气；将固体燃料和所述燃烧炉排出的并与氧气混合的富氧高温烟气排入到气化炉内进行还原反应以生成高温煤气。

【技术特征摘要】
1.一种解耦富氧气化方法，其特征在于，包括如下步骤：将固体燃料和富氧气体排入到燃烧炉内发生氧化反应以产生含有二氧化碳的高温烟气；将固体燃料和所述燃烧炉排出的并与氧气混合的富氧高温烟气排入到气化炉内进行还原反应以生成高温煤气。2.根据权利要求1所述的解耦富氧气化方法，其特征在于，还包括如下步骤：采用烟气冷却装置对从所述燃烧炉排出的一部分高温烟气进行冷却，冷却后的低温烟气与氧气混合后形成所述富氧气体排入到所述燃烧炉内；采用煤气冷却装置对从所述气化炉排出的高温煤气进行冷却，冷却过程中回收的高温煤气的热量重新进入气化炉内再利用。3.一种解耦富氧气化装置，其特征在于，包括：燃烧炉，所述燃烧炉设有第一进料口、富氧气体入口和烟气出口，从所述富氧气体入口排入的富氧气体与从所述第一进料口排入的固体燃料在所述燃烧炉内发生氧化反应以生成含有二氧化碳的高温烟气；气化炉，所述气化炉设有第二进料口、富氧烟气进口和煤气出口，所述富氧烟气进口与所述烟气出口连通，从所述烟气出口排出的含有二氧化碳的高温烟气排入到所述气化炉内进行还原反应，所述气化炉内生成的高温煤气从所述煤气出口排出。4.根据权利要求3所述的解耦富氧气化装置，其特征在于，还包括用于对从所述烟气出口排出的一部分高温烟气进行冷却的烟气冷却装置，所述烟气冷却装置包括高温烟气排入口和低温烟气排出口，所述高温烟气排入口与所述烟气出口连通，所述低温烟气排出口与所述富氧气体入口连通。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘周恩，吴黎阳，苏二强，余海鹏，孙宝林，黄伟，吴道洪，史东军，史雪君，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11