一种气流床与循环流化床组合循环气化系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种气流床与循环流化床组合循环气化系统，属于节能环保技术领域。本实用新型专利技术的循环气化系统，包括互相连通的气流床和循环流化床，气流床气化采用整个系统的飞灰作为原料，飞灰循环利用，提高了固体燃料的利用率，循环流化床气化采用气流床产的一定温度压力的烟气作为一次风和气化剂，烟气的再利用使循环流化床无需持续的补充一次风和气化剂，通过调节气流床的压力、氧气与飞灰含碳的质量比，使循环流化床产生的可燃性气体产物压力、热值可调范围大，能够实现飞灰零排放，燃料综合利用率达到99％以上。本实用新型专利技术改变了传统处理循环流化床飞灰的方法，达到了将飞灰中的残炭合理利用，提高固体燃料利用率的目的。

A combined circulation gasification system of airflow bed and circulating fluidized bed

The utility model discloses a combined circulation gasification system of an airflow bed and a circulating fluidized bed, which belongs to the field of energy saving and environmental protection. The utility model of the gasification system, including interconnected flow bed and circulating fluidized bed, the system adopts the entrained flow gasification fly ash as raw material, fly ash recycling, improve the utilization rate of solid fuel, flue gas circulating fluidized bed gasification with air bed produced certain temperature pressure as the primary air and gasifying agent then, make use of flue gas circulating fluidized bed without continuously supplement primary air and gasifying agent, by adjusting the flow bed pressure, oxygen and carbon in fly ash ratio, combustible gas pressure, the product of the calorific value of circulating fluidized bed produce adjustable range, to achieve zero emissions of fly ash, the rate reached 99% the comprehensive utilization of fuel. The utility model changes the traditional treatment method of circulating fluidized bed fly ash, achieves the purpose of making rational use of residual carbon in fly ash and improving the utilization ratio of solid fuel.

【技术实现步骤摘要】
一种气流床与循环流化床组合循环气化系统
本技术涉及节能环保
，尤其涉及一种气流床与循环流化床组合循环气化系统。
技术介绍
气化技术是指将固体燃料与气化剂在在一定温度和压力下发生氧化还原反应，从而得到可燃性气体产物的过程目前工业气化技术根据燃料和气化剂的接触方式主要分为固定床术、流化床和气流床气化技术。常用的固定床气化技术具有结构简单、操作便利、运行方便灵活等优点，但普遍存在机械化、自动化程度较低，处理量小、碳转化效率低、生产的燃气杂质较多且难以处理，严重困扰该气化技术的进一步放大和清洁使用；流化床气化与固定床气化相比有以下优点：传热传质均匀，机械化、自动化程度高，易于放大等。但流化床内气流速度大，使未完全反应的固体颗粒被气体带出，降低碳的转化率，难以满足化工、冶金等领域对可燃气高热值的需求。气流床反应温度高，气化强度大，碳转化率高，然而原料灵活性较差，难以处理大颗粒原料，如生物质、石油焦和无烟煤等难以研磨的固体燃料，大大限制气流床的使用范围。上述气化技术各有优缺点，但从投资规模、大型化、原料灵活性综合来看，流化床气化技术具有较高的竞争力。但流化床由于其结构特点，会产生一定量含碳量的飞灰，常规处理方式是将其送往工业锅炉或电厂锅炉进行燃烧，充分利用其剩余热量，但由于飞灰挥发份极低，着火困难，且容易造成炉膛结焦等问题，因此一直是流化床技术推广过程中的难题。另外，常规飞灰处理方式锅炉需过氧燃烧，使反应温度提高，导致锅炉烟气中氮氧化物浓度增加，增重脱硝辅助系统的负荷，使运行成本提高。经检索，中国专利申请，公开号：CN103911179A，公开日：2014.07.09，公开了一种煤气化方法和装置。该煤气化方法包括：将粉煤和气化剂送入循环流化床气化炉进行反应；使反应生成的气化炉烟气经第一气固分离器分离出返料粉煤和带粉煤气流，并将返料粉煤循环回循环流化床气化炉继续反应，将带粉煤气流经第二气固分离器分离出煤气和含碳飞灰；将含碳飞灰送入热风炉，使其在高于1300℃燃烧，将产生的热风炉烟气返回循环流化床气化炉中参加反应，而燃烧产生的液态渣经冷却后排出。该技术提供的煤气化方法和装置克服了现有使用循环流化床进行煤气化的产品中飞灰量大、含碳量高的问题，降低了渣的含碳量，从而达到煤炭有效利用的目的。但该技术中循环流化床需要不断的补充气化剂而没有达到高温烟气循环利用的目的。
技术实现思路
1.技术要解决的技术问题针对现有技术中存在气流床对燃料灵活性差、调节范围小，常规飞灰处理方式中利用率差、运行成本高的问题，本技术提供了一种气流床与循环流化床组合循环气化系统。改变了传统处理循环流化床飞灰的方法，达到了将飞灰中的残炭合理利用、提高固体燃料利用率的目的。2.技术方案为达到上述目的，本技术提供的技术方案为：一种气流床与循环流化床组合循环气化系统，包括互相连通的气流床和循环流化床，气流床气化采用整个系统的飞灰作为原料，飞灰循环利用，提高了燃料的利用率，循环流化床气化采用气流床产的一定温度压力的烟气作为一次风和气化剂，烟气再利用使循环流化床无需持续的补充一次风和气化剂，通过调节气流床的压力、氧气与飞灰含碳的质量比，使循环流化床产生的可燃性气体产物压力、热值可调范围大，能够实现飞灰零排放，固体燃料综合利用率达到99％以上。进一步的技术方案，还包括和循环流化床依次通过气管连通的气固分离器、换热器Ⅰ、除尘器和气站，达到净化可燃性气体的目的；气固分离器底部通过返料管道和循环流化床相通，大颗粒燃料循环在循环流化床内反应，直至全部反应完毕，以提高燃料的利用率，所述除尘器的底部飞灰通过飞灰输送管和气流床的顶部燃烧器相通，达到飞灰的循环利用，充分反应；所述气流床开有气化剂出口，通过管道和循环流化床相通，以提供循环流化床反应所需要的一次风和气化剂而无需额外提供，以达到二次利用。进一步的技术方案，所述除尘器的底部和气流床锁斗、给料罐依次通过飞灰输送管连通后，给料罐再通过飞灰输送管和气流床的顶部燃烧器相通，气流床锁斗起到飞灰的暂存作用，给料罐起到飞灰的贮存作用，并可以补充其它来源的飞灰，以提高气流床供料的稳定性。进一步的技术方案，所述气固分离器为旋风分离器，达到气固两相分离率高的目的；所述气流床内置换热器Ⅱ，以调节气流床的出气温度；所述气流床和循环流化床的正下方配置渣池，方便回收利用；所述换热器Ⅰ通过冷媒进口、冷媒出口和余热利用单元相通，避免热源的浪费；所述除尘器为布袋除尘器，除尘彻底。一种气流床与循环流化床组合循环气化系统的两段式气化方法，步骤为：步骤一、燃料反应：规定粒径的燃料由燃料仓输送到循环流化床，并利用气流床提供的气化剂，发生氧化还原反应；步骤二、分离：循环流化床内反应产生的含尘可燃性气体产物进入通过气管进入气固分离器分离；步骤三、循环流化：气固分离器分离后的大颗粒通过返料管道返回循环流化床循环反应；步骤四、可燃性气体产物除尘：气固分离器分离后的可燃性气体产物通入除尘器除尘，将可燃性气体产物中的飞灰分离，除尘后的可燃性气体产物通入气站；步骤五、飞灰气化燃烧：分离后的飞灰通过气力输灰单元和飞灰输送管输入气流床进行两段式气化燃烧；步骤六、烟气再利用：气流床产生的一定温度压力的烟气作为循环流化床的一次风和气化剂通过气化剂出口进入循环流化床；通过以上步骤达到飞灰的合理循环利用，理论上讲，飞灰可以持续循环利用，以提高燃料的利用率。进一步的两段式气化方法，步骤四中，气固分离器分离后的可燃性气体产物先通过换热器Ⅰ冷却后再通入布袋除尘器除尘，两段式除尘，即达到清洁可燃性气体产物的目的，又提高了燃料利用率；换热器Ⅰ外接余热利用单元，避免热量浪费。进一步的两段式气化方法，飞灰的热值不低于3500cal/kg，以达到即能提高燃料利用率又避免含热值过低时系统无法进行气化燃烧的目的；所述气流床为循环流化床提供750℃-1200℃的高温一次风和气化剂，以适应循环流化床下部密相区的反应温度。进一步的两段式气化方法，气流床的压力在0-5MPa范围内调节，氧气与飞灰含碳的质量比为1-4范围，通过调节气流床的压力、氧气与飞灰含碳的质量比，使循环流化床产生的可燃性气体产物压力、热值可调范围大，以适应不同的用户需求。进一步的两段式气化方法，气流床气化剂为纯氧、富氧空气、空气、水蒸气或二氧化碳中的一种或多种气化剂；所述气站续接脱硫单元后供用户使用。进一步的两段式气化方法，所述燃料为煤、生物质、城市垃圾、高含水固体废弃物、石油焦中一种或多种固体燃料；能够适用于能被循环流化床利用的所有固体燃料，粒径(小于10mm)要求范围宽，应用面广。3.有益效果采用本技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：(1)本技术的一种气流床与循环流化床组合循环气化系统，将气流床与循环流化床组合成一个循环气化系统，气流床气化采用循环流化床气化系统的飞灰作为原料，循环流化床气化采用气流床产的一定温度压力烟气作为一次风和气化剂，通过调节气流床的压力、氧气和固体燃料的质量比，使循环流化床产生的可燃性气体产物压力、热值可调范围大，飞灰在闭环内循环，实现了飞灰的零排放，燃料的综合利用率能达到99％以上；(2)本技术的一种气流床与循环流化床组合循环气化系统，改变传统处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气流床与循环流化床组合循环气化系统，包括互相连通的气流床(1)和循环流化床(2)，其特征在于，气流床(1)气化采用整个系统的飞灰作为原料，循环流化床(2)气化采用气流床(1)产生的一定温度压力的烟气作为一次风和气化剂。

【技术特征摘要】
1.一种气流床与循环流化床组合循环气化系统，包括互相连通的气流床(1)和循环流化床(2)，其特征在于，气流床(1)气化采用整个系统的飞灰作为原料，循环流化床(2)气化采用气流床(1)产生的一定温度压力的烟气作为一次风和气化剂。2.根据权利要求1所述的气流床与循环流化床组合循环气化系统，其特征在于：还包括和循环流化床(2)依次通过气管(9)连通的气固分离器(3)、换热器Ⅰ(4)、除尘器(5)和气站(200)；气固分离器(3)底部通过返料管道和循环流化床(2)相通；所述除尘器(5)的底部飞灰通过飞灰输送管(10)和气流床(1)的顶部燃烧器相通；所述气流床(1)开有气化剂出口...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵如意，毕大鹏，刘淑媛，
申请(专利权)人：安徽科达洁能股份有限公司，河南科达东大国际工程有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34