一种气化装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种气化装置，包括：气化炉，其顶部设有顶置燃烧器，侧部设有侧喷燃烧器；显热回收装置，其进口与气化炉的出料口连通，且显热回收后的部分固态物质随合成气从显热回收装置的出气口排出，剩余固态物质从显热回收装置的出渣口排出；过滤器，其进口与显热回收装置的出气口连通，合成气和其携带的部分固态物质进入过滤器进行分离，分离出的合成气经过滤器的合成气出口排出，分离出的固态物质经过滤器的固体出口排出；返料装置，对过滤分离出的固态物质进行加压，加压后经顶置燃烧器和/或侧喷燃烧器输送至气化炉再次气化。本发明专利技术实施例中的气化装置能够解决目前含碳物质在气化过程中返灰过程能耗高的问题。

A gasification device

【技术实现步骤摘要】
一种气化装置
本专利技术涉及一种用于含碳物质的气化装置，尤其涉及用于气化反应活性差的含碳燃料(焦炭、石油焦等)在高温高压条件下进行气化的装置。
技术介绍
煤、焦炭、石油焦甚至固体垃圾等含碳物质的加压气化是固体能源洁净利用的一个重要方向，目前市场上已经开发了多种煤气化技术，其共同的特点就是在高温高压环境下与氧气发生不完全反应，生成以氢气和一氧化碳为主要成分的高温粗合成气，然后经过冷却过程将合成气送往后续工艺。但一次气化技术对于气化反应活性较差的燃料(部分焦炭和石油焦等)难以获得令人满意的效果，普遍存在碳转化率低，灰渣量大的情况。为解决该问题，目前有一些干粉气化技术采用了煤灰二次循环的方案，但有的返灰方案需对细灰进行烘干处理，还有的方案为保证入炉煤质的均匀和稳定性不得不将高压细灰进行泄压和重新冲压流化处理，这些方式能耗都很高，不是细灰返回的最佳方案。
技术实现思路
本专利技术提供了一种气化装置。使用本专利技术实施例中的气化装置能够解决目前部分含碳物质在气化过程中碳转化率低，返灰过程能耗高的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了如下的技术方案：一种气化装置，用于含碳物质的气化，所述气化装置包括：气化炉，所述气化炉的顶部设有顶置燃烧器，侧部设有侧喷燃烧器；显热回收装置，所述显热回收装置的进口与所述气化炉的出料口连通，以使经所述气化炉处理后得到的合成气及固态物质进入所述显热回收装置进行显热回收，且显热回收后的部分固态物质随合成气从所述显热回收装置的出气口排出，其余固态物质从所述显热回收装置的出渣口排出；过滤器，所述过滤器的进口与所述显热回收装置的出气口连通，以使经所述显热回收装置的出气口排出的固态物质和合成气进入所述过滤器进行分离，分离出的合成气经所述过滤器的合成气出口排出，分离出的固态物质经所述过滤器的固体出口排出；返料装置，所述返料装置的进口与所述过滤器的固体出口连通，用于使经所述过滤器分离出来的固态物质送入所述返料装置，所述返料装置对进入其内的固态物质加压后经所述顶置燃烧器和/或侧喷燃烧器输送至所述气化炉再次气化。作为优选，所述显热回收装置包括相连通的辐射废锅和对流废锅，所述显热回收装置的所述进口和所述出渣口均设于所述辐射废锅上；所述显热回收装置的出气口设于所述对流废锅上。作为优选，所述气化装置还包括竖直设置的管壳，所述管壳的上部形成所述气化炉，所述辐射废锅设于所述管壳的下部内；所述辐射废锅的上端形成所述显热回收装置的进口，所述辐射废锅的下端形成所述显热回收装置的出渣口；所述对流废锅竖直设置或水平设置，所述对流废锅的一端与所述辐射废锅的靠近下端的侧壁连接，所述对流废锅的另一端形成所述显热回收装置的出气口。作为优选，所述气化炉的顶部设有一个顶置燃烧器，侧部设有四个侧喷燃烧器，且所述四个侧喷燃烧器以所述气化炉的中轴线为中心均布于所述气化炉的侧部。作为优选，所述气化装置还包括固体燃料制粉和给粉装置，所述固体燃料制粉和给粉装置用于向所述顶置燃烧器和/或侧喷燃烧器输送含碳物质。作为优选，所述返料装置用于向所述顶置燃烧器输送加压后的固态物质，所述固体燃料制粉和给粉装置用于向所述侧喷燃烧器输送含碳物质。作为优选，所述气化装置还可包括冷却器，所述冷却器设于所述过滤器和所述返料装置之间，以使固态物质经冷却器冷却后进入所述返料装置。作为优选，所述气化装置还包括洗涤或除尘装置，所述洗涤或除尘装置的进口与所述过滤器的合成气出口连通，以使经所述过滤器过滤得到的合成气进一步除尘或洗涤。作为优选，所述气化炉的炉壁为夹层结构，所述炉壁上设有用于向夹层内通入换热介质的介质入口，和用于排出介质的介质出口。作为优选，所述辐射废锅和/或对流废锅上开设有冷却介质入口。基于上述实施例的公开可以获知，本专利技术实施例具备如下的有益效果：1、对比目前的主流气化技术，本专利技术通过将未完全燃烧/气化的含碳物质重新返回气化炉进行二次气化，确保低反应活性的含碳物质的高碳转化率，大大扩宽了气化炉的燃料适应性，并减少了气化系统的外排灰渣；2、通过在气化装置中设置返料装置和顶置燃烧器，使经过气化炉处理后得到的固态物质经过返料装置加压后重新回到气化炉中进行二次气化，示例性地，经过加压的固态物质可以经过顶置燃烧器进入气化炉中，从而不会破坏气化炉内的流场对称性。3、本专利技术实施例中的显热回收装置采用全废锅流程，其出气口排出的合成气和随合成气排出的固态物质较为干燥，无需再进行干燥处理。且该流程显热回收利用充分，所有显热都用于产生高/中压蒸汽，蒸汽发电量较多。4、与传统的固态物质返回方式相比，本专利技术实施例中的气化装置在固态物质返回过程中无需对固态物质进行泄压和烘干等处理，因此大大降低了返料的能耗。5、本专利技术实施例中的气化炉采用干粉进料，且将炉壁设置成水冷壁形式，气化炉操作温度可以高达1500～1700℃，广泛适用于各种含碳物质，系统整体供电效率也更高。附图说明图1是本专利技术实施例的一种气化装置的示意图；图2是本专利技术实施例的气化炉结构示意图；图3是本专利技术实施例的气化装置的一种应用方式的流程示意图。附图标记列表如下：1-气化炉，2-顶置燃烧器，3-气化炉水冷壁，4-气化炉炉壳，5-侧喷燃烧器，6-气化炉的出料口，7-固体燃料制粉和给粉装置，8-显热回收装置，9-过滤器，10-冷却器，11-返料装置，12-辐射废锅，13-对流废锅，14-连接段，15-冷却介质入口，16-排渣装置，17-洗涤或除尘装置。具体实施方式下面，结合附图对本专利技术的具体实施例进行详细的描述，但不作为本专利技术的限定。应理解的是，可以对此处公开的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本公开的范围和精神内的其他修改。包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与上面给出的对本公开的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本公开的原理。通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本专利技术的这些和其它特性将会变得显而易见。还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本专利技术进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本专利技术的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。当结合附图时，鉴于以下详细说明，本公开的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。此后参照附图描述本公开的具体实施例；然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是本公开的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本公开模糊不清。因此，本文所公开的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本公开。本说明书可使用词组“在一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气化装置，用于含碳物质的气化，其特征在于，所述气化装置包括：/n气化炉，所述气化炉的顶部设有顶置燃烧器，侧部设有侧喷燃烧器；/n显热回收装置，所述显热回收装置的进口与所述气化炉的出料口连通，以使经所述气化炉处理后得到的合成气及固态物质进入所述显热回收装置进行显热回收，且显热回收后的部分固态物质随合成气从所述显热回收装置的出气口排出，其余固态物质从所述显热回收装置的出渣口排出；/n过滤器，所述过滤器的进口与所述显热回收装置的出气口连通，以使经所述显热回收装置的出气口排出的固态物质和合成气进入所述过滤器进行分离，分离出的合成气经所述过滤器的合成气出口排出，分离出的固态物质经所述过滤器的固体出口排出；/n返料装置，所述返料装置的进口与所述过滤器的固体出口连通，用于使经所述过滤器分离出来的固态物质送入所述返料装置，所述返料装置对进入其内的固态物质加压后经所述顶置燃烧器和/或侧喷燃烧器输送至所述气化炉再次气化。/n

【技术特征摘要】
1.一种气化装置，用于含碳物质的气化，其特征在于，所述气化装置包括：
气化炉，所述气化炉的顶部设有顶置燃烧器，侧部设有侧喷燃烧器；
显热回收装置，所述显热回收装置的进口与所述气化炉的出料口连通，以使经所述气化炉处理后得到的合成气及固态物质进入所述显热回收装置进行显热回收，且显热回收后的部分固态物质随合成气从所述显热回收装置的出气口排出，其余固态物质从所述显热回收装置的出渣口排出；
过滤器，所述过滤器的进口与所述显热回收装置的出气口连通，以使经所述显热回收装置的出气口排出的固态物质和合成气进入所述过滤器进行分离，分离出的合成气经所述过滤器的合成气出口排出，分离出的固态物质经所述过滤器的固体出口排出；
返料装置，所述返料装置的进口与所述过滤器的固体出口连通，用于使经所述过滤器分离出来的固态物质送入所述返料装置，所述返料装置对进入其内的固态物质加压后经所述顶置燃烧器和/或侧喷燃烧器输送至所述气化炉再次气化。


2.根据权利要求1所述的气化装置，其特征在于，所述显热回收装置包括相连通的辐射废锅和对流废锅，所述显热回收装置的所述进口和所述出渣口均设于所述辐射废锅上；
所述显热回收装置的出气口设于所述对流废锅上。


3.根据权利要求2所述的气化装置，其特征在于，所述气化装置还包括竖直设置的管壳，所述管壳的上部形成所述气化炉，所述辐射废锅设于所述管壳的下部内；所述辐射废锅的上端形成所述显热回收装置的进口，所述辐射废锅的下端形成所述显热回收装置的出渣口；所述对流废锅竖直设置或水平设置，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜从斌，张文斌，郭进军，张礼，
申请(专利权)人：航天长征化学工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11