高效强聚低循环倍率的流化床气化炉制造技术

本申请公开了一种高效强聚低循环倍率的流化床气化炉，包括气化炉，所述气化炉的下部设有返料口，所述气化炉的上部通过联通管道连接一级旋风分离器的上部，所述一级旋风分离器的下部通过第一管道连接第一返料器；所述第一返料器连接所述返料口。本实用新型专利技术直接将高压、高温的飞灰全部直接返回气化炉的高温氧化区，维持原来的温度和压力，极大提高了灰团聚率和碳转化率，且节能效果显著；射入中心氧化区的返料管采用引射器引设方式，水平送入气化炉高温氧化区，基本没有磨损，维持长周期运行；气化剂射流入口设置在下排渣管外，使高温氧化区更加稳定，并解决了磨损问题。

【技术实现步骤摘要】
高效强聚低循环倍率的流化床气化炉
本公开一般涉及流化床气化
，尤其涉及了一种高效强聚低循环倍率的流化床气化炉。
技术介绍
作为能源消费大国，煤多油少的现实决定了以煤炭为主的能源消费结构将长期存在，但随着环保要求的日趋严格，煤的清洁利用技术将保持持续高增长，其中将煤气化制成合成气后再用于化工、发电等领域，是符合国家绿色能源政策要求的洁净用煤的主要技术之一，世界各国广泛开展煤气化技术的研究，迄今为止已开发出的煤气化方法和设备已经很多，并在我国有诸多应用，其中煤气化技术的关键设备是气化炉。以鲁奇炉为代表的固定床气化炉和以壳牌、航天炉等为代表的气流床气化炉得到了较多应用，且应用比较成功，但存在诸多固有缺陷，限制了其应用范围。如固定床气化炉要求采用块煤，随着机械化采煤技术的普及，块煤比例较低，会有大量粉煤无法利用，且固定床气化技术焦油含量较高，产生大量难以处理的废水；气流床气化炉则对煤的水含量、灰熔点等有着严格要求，也限制了其应用范围；我国的煤质特性决定有50％以上的煤不适用于固定床气化炉和气流床气化炉，因此对于煤种适应性更广的流化床气化炉寄予了更多期望，但流化床的理论更加复杂，操作难度更大，使其工业化应用之路走得更艰难，应用实例较少。对于传统的灰融聚粉煤流化床气化炉，其主要问题是飞灰循环倍率高，达到10倍以上，旋风分离器捕集的含碳飞灰经返料管从气化炉侧壁进入炉内后，不能进入高温区有效的再气化和灰融聚，使得大量飞灰在炉内和旋风分离器之间重复循环，造成很高的循环倍率，浪费了大量能量，碳转化率低，也增加了后续设备的初投资和运行负担；中国专利CN201010582393.3降低了灰融聚粉煤流化床气化炉飞灰的循环倍率，提高了飞灰团聚率，但灰的团聚率并没有达到理想值，循环倍率还是很高，而且没有解决返回管道的磨损问题。中国专利CN201010582393.3中提供的返回高温氧化区的飞灰仅仅是煤气净化过程中被除尘器捕集下来的冷焦粉，靠气力输送经过增压后送入高温氧化区，并不节能，且旋风分离器捕集的绝大部分飞灰没有返回到高温氧化区，循环倍率仍然较高。
技术实现思路
为了解决上述现有技术的问题，本技术提供一种提高灰团聚率和碳转化率的高效强聚低循环倍率的流化床气化炉。为了实现上述目的，本技术采取的技术方案是：一种高效强聚低循环倍率的流化床气化炉，包括气化炉，所述气化炉的下部设有返料口，所述气化炉的上部通过联通管道连接一级旋风分离器的上部，所述一级旋风分离器的下部通过第一管道连接第一返料器；所述第一返料器连接所述返料口。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术直接将高压、高温的飞灰全部直接返回气化炉的高温氧化区，维持原来的温度和压力，极大提高了灰团聚率和碳转化率，且节能效果显著；射入中心氧化区的返料管采用引射器引设方式，水平送入气化炉高温氧化区，基本没有磨损，维持长周期运行；气化剂射流入口设置在下排渣管外，使高温氧化区更加稳定，并解决了磨损问题。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本技术实施例提供的高效强聚低循环倍率的流化床气化炉的结构示意图。图中：1-气化炉，2-一级旋风分离器，3-二级旋风分离器，4-第一返料器，5-第二返料器，6-引射器，7-气化剂分布板，8-粉煤进口，9-气化剂入口，10-气化剂射流入口，11-下排渣口，12-返料口，13-联通通道，14-反应区域，15-第一管道，16-气化剂腔室，17-第二管道，18-吹送气，19-粗合成气，20-气化剂，21-煤粉，22-底渣。具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关技术，而非对该技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与技术相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。请参考图1，一种高效强聚低循环倍率的流化床气化炉，包括气化炉1，气化炉1的下部设有返料口12，气化炉1的上部通过联通管道13连接一级旋风分离器2的上部，一级旋风分离器2的下部通过第一管道15连接第一返料器4；第一返料器4连接返料口12。优选的，一级旋风分离器2的上部连接二级旋风分离器3的上部，二级旋风分离器2的上部设有二级合成气出气管，二级合成气出气管排出粗合成气19；二级旋风分离器3的下部通过联通管道13连接第二返料器5，第二返料器5通过第二管道17连接第一管道15。本技术采用两级串联的高效高压旋风分离器；将一级旋风分离器和二级旋风分离器捕集的高压、高温的飞灰全部直接返回气化炉的高温氧化区，维持原来的温度和压力，提高灰团聚率和碳转化率，节能效果显著。优选的，第一返料器4通过联通管道13连接引射器6，引射器6一端连接吹送气管18，另一端通过联通管道13连接返料口12。本技术射入中心氧化区的返料管采用引射器引设的方式，水平送入气化炉高温氧化区的反应区域，基本没有磨损，维持长周期运行。本实施例在上述实施例的基础上，气化炉1内设置有气化剂分布板7，气化剂分布板7将气化炉1分隔为上部的反应区域14和下部的气化剂腔室16，反应区域14侧壁上设有至少一个粉煤进口8，通常设置若干粉煤进口8，粉煤进口8用于输入粉煤21，反应区域14连接所述返料口12，气化剂腔室17的侧壁上设有气化剂入口9，气化剂入口9用于将部分气化剂20导入气化剂腔室16，并通过气化剂分布板7进入气化炉1上部的反应区域14，气化剂分布板7上带有孔眼，可以供气化剂进入气化剂腔室。本实施例在上述实施例的基础上，气化剂分布板7呈倒锥形布置，气化剂分布板7的正下部连接下排渣口11，侧下部分别连接有气化剂射流入口10和返料口12，下排渣口11用于排出气化炉1内的底渣22。本技术的气化剂射流入口设置在下排渣管外，分为若干分支管经倒锥形分布板侧下部射入气化炉内，使高温氧化区更加稳定，并解决了磨损问题。本实施例在上述实施例的基础上，气化剂射流入口10的气化剂射出方向与返料口12的入料方向呈120°-150°，可以是120°、125°130°、135°、140°、145°或150°。本技术气化剂射流入口和返料口呈一定角度对冲射入气化炉的反应区域，合力形成向上的高速射流，利于形成稳定的轴心高温氧化区，形成稳定的流态化。本实施例在上述实施例的基础上，第一返料器4和/或第二返料器5为自动返料器，所述自动返料器能够自动调节返料量，用于阻止气化炉内高压煤气从下往上反串。本实施例在上述实施例的基础上，气化炉1的筒体直径上下一致。本技术取消传统气化炉的扩大段，使经由旋风分离器捕集而返回高温氧化区的飞灰颗粒度比传统的数据有明显的提高，有利于飞灰的团聚和煤炭的二次气化，飞灰的排放流向发生改变，使绝大部分飞灰在参与团聚以后从气化炉底部排出，煤气带走的灰量降到了极小，碳转化率提高。本技术的工作过程：反应区域生成的粗合成气夹带细颗粒粉尘向上经由联通管道13进入一级旋风分离器2，较大颗粒被捕集进入第一管道15，未被捕集的细颗粒经由联通管道13进入二级旋风分离器3，进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效强聚低循环倍率的流化床气化炉，其特征在于，包括气化炉，所述气化炉的下部设有返料口，所述气化炉的上部通过联通管道连接一级旋风分离器的上部；所述一级旋风分离器的下部通过第一管道连接第一返料器；所述第一返料器连接所述返料口。

【技术特征摘要】
2016.08.22 CN 20162091824421.一种高效强聚低循环倍率的流化床气化炉，其特征在于，包括气化炉，所述气化炉的下部设有返料口，所述气化炉的上部通过联通管道连接一级旋风分离器的上部；所述一级旋风分离器的下部通过第一管道连接第一返料器；所述第一返料器连接所述返料口。2.根据权利要求1所述的高效强聚低循环倍率的流化床气化炉，其特征在于，所述一级旋风分离器的上部连接二级旋风分离器的上部，所述二级旋风分离器的上部设有二级合成气出气管；所述二级旋风分离器的下部通过联通管道连接第二返料器，所述第二返料器通过第二管道连接第一管道。3.根据权利要求2所述的高效强聚低循环倍率的流化床气化炉，其特征在于，所述第一返料器通过联通管道连接引射器，所述引射器一端连接吹送气管，另一端通过联通管道连接所述返料口。4.根据权利要求3所述的高效强聚低循环倍率的流化床气化炉，其特征在于，所述气化炉内设置有气化剂分布板，所述气...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈玉忠，陈军，杨占春，杨麦军，邓义林，焦彬端，黄鹏，路江鸿，
申请(专利权)人：江苏天沃综能清洁能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32