一种超临界水循环流化床气化系统及方法技术方案

技术编号:21563814 阅读:40 留言:0更新日期:2019-07-10 13:39
本发明专利技术公开了一种超临界水循环流化床气化系统及方法,包括第一水箱、第一高压柱塞泵、第二高压柱塞泵、第三高压柱塞泵、排渣泵、返料泵、储料罐、第一加料器、第二加料器、排渣器、排渣冷却器、提升管、旋风分离器、立管、返料阀、脉冲阻尼器、回热器、冷却器、预热器、背压阀、气液分离器、湿式气体流量计、第二水箱、冷却塔、冷却水泵以及多个阀门、温度压力测控系统。本发明专利技术采用超临界水循环流化床作为反应器,与鼓泡流化床相比,具有更高的操作气速,可以实现高气速、高的煤通量和高的煤浓度的气化,大大提高了气化炉的效率和能力;同时床层近似无气泡,减轻了气化炉几何结构的影响,使装置易于大型化放大。

A Supercritical Water Circulating Fluidized Bed Gasification System and Method

【技术实现步骤摘要】
一种超临界水循环流化床气化系统及方法
本专利技术属于煤及可再生资源洁净转化利用领域,特别涉及一种超临界水循环流化床气化系统及方法。
技术介绍
长期以来煤炭的传统利用方式给大气等自然环境造成了难以逆转的污染,严重威胁和影响了居民的身体健康。因此研发洁净煤技术,提高煤的利用效率,减少污染排放,对于实现经济、能源与环境的协调发展具有重要的战略意义。超临界水气化技术可以直接处理高含湿量的煤,转化为富氢气体,具有气化率高、气化速度快、氢气含量高及原料适应性强等优点,受到国内外学者广泛关注,在过去的几十年间得到了快速发展。MIT的Modell率先进行了煤、生物质等在超临界水釜式反应器中的气化研究,展示了煤的超临界水气化的良好前景,并申请了专利(US4113446),但是其采用的间歇反应器主要用于反应机理方面研究,不能满足未来该技术工业化的需求。西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室长期从事煤、生物质等有机废弃物超临界水气化制氢研究,2002年,该课题组专利技术了有机固态原料的超临界水气化制氢方法和装置(ZL02114529.6),解决了高浓度物料高压多相连续输送的关键技术难题,在管流式反应器中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超临界水循环流化床气化系统,其特征在于,包括循环流化床子系统、加料子系统、热子系统以及取气子系统;循环流化床子系统包括提升管(12)、旋风分离器(13)和返料输送装置,提升管(12)作为气化炉本体,提升管(12)底部设有超临界水入口,提升管(12)下部设有进料口和返料口,进料口的位置高于返料口的位置,提升管(12)上部出口与旋风分离器(13)入口连接,旋风分离器(13)底部排料口通过返料输送装置与提升管(12)的返料口连接,旋风分离器(13)上设有排气口;加料子系统通过提升管(12)的进料口给提升管(12)输送气化原料;热子系统通过提升管(12)的超临界水入口给提升管(12)输送超临界...

【技术特征摘要】
1.一种超临界水循环流化床气化系统,其特征在于,包括循环流化床子系统、加料子系统、热子系统以及取气子系统;循环流化床子系统包括提升管(12)、旋风分离器(13)和返料输送装置,提升管(12)作为气化炉本体,提升管(12)底部设有超临界水入口,提升管(12)下部设有进料口和返料口,进料口的位置高于返料口的位置,提升管(12)上部出口与旋风分离器(13)入口连接,旋风分离器(13)底部排料口通过返料输送装置与提升管(12)的返料口连接,旋风分离器(13)上设有排气口;加料子系统通过提升管(12)的进料口给提升管(12)输送气化原料;热子系统通过提升管(12)的超临界水入口给提升管(12)输送超临界水,并将旋风分离器(13)排气口排出的超临界水和气体的混合物进行冷却,使超临界水冷却为液态水;取气子系统用于分离和收集热子系统冷却后的液态水和气体。2.根据权利要求1所述的超临界水循环流化床气化系统,其特征在于,返料输送装置包括立管(14)、返料阀(15)和返料泵(6);旋风分离器(13)底部排料口通过立管(14)与返料阀(15)上部入口连接,返料阀(15)下部出口与提升管(12)的返料口连接,返料阀(15)下部返料压入口与返料泵(6)连接。3.根据权利要求1所述的超临界水循环流化床气化系统,其特征在于,加料子系统包括第一水箱(1)、储料罐(7)、第一加料器(8)、第二加料器(9)、第二高压柱塞泵(3)和第三高压柱塞泵(4);储料罐(7)设有气体入口、物料入口和出口,储料罐(7)的出口分两路分别与第一加料器(8)和第二加料器(9)的入口连接,第一加料器(8)和第二加料器(9)的出口汇合后与提升管(12)的进料口连接;第一加料器(8)和第二加料器(9)上部通过管路连接;第一水箱(1)的出口分两路,分别与第二高压柱塞泵(3)和第三高压柱塞泵(4)的入口连接;第二高压柱塞泵(3)的出口与第一加料器(8)和第二加料器(9)的上部连接,第三高压柱塞泵(4)的出口分成三路,一路与第一加料器(8)上部连接,一路与第二加料器(9)上部连接,还有一路与提升管(12)的进料口相连。4.根据权利要求1所述的超临界水循环流化床气化系统,其特征在于,热子系统包括第一水箱(1)、回热器(17)、冷却器(18)和预热器(19);回热器(17)的热流体入口与旋风分离器(13)的排气口连接,回热器(17)的热流体出口与冷却器(18)的热流体入口连接,冷却器(18)的热流体出...

【专利技术属性】
技术研发人员:吕友军赵力星席柯楠薛飞郭烈锦金辉
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:陕西,61

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