【技术实现步骤摘要】
干煤粉的气流床气化系统及方法
本专利技术涉及煤气化
，具体涉及一种干煤粉的气流床气化系统以及方法。
技术介绍
能源是人类生存和发展的重要基础，“缺油、少气”的能源结构迫使我国每年耗费巨额成本向国外大量购买气液体燃料，以满足国内经济社会发展需求，这使得我国能源安全难以得到保障，另一方面，我国却是一个相对“富煤”国家，我国煤炭探明储量已占全球探明储量的13.3％，这种独特的能源结构决定了我国是以煤炭为主要能源消费的国家。煤气化作为煤炭绿色、高效清洁转化的关键技术和共性技术，其技术的发展对我国经济发展起到至关重要的作用。煤气化是指在一定的温度和压力下，通过煤与气化剂发生气化反应生成CO和H2的过程。CN107033968A公开了一种气流床气化系统以及气化方法，其中，气流床气化系统包括：气化炉，气化炉包括气化炉和辐射废锅，气化炉具有进料口和氧气进口，辐射废锅具有第一进水口、第一蒸汽出口、粗煤气出口和出渣口；汽包，汽包具有第一出水口、第一蒸汽进口和蒸汽排放口，第一出水口与第一进水口连通以通过汽包内的水与辐射废锅进行换热，...
【技术保护点】
1.一种干煤粉的气流床气化系统，该系统包括：/n气化单元(2)包括从上到下依次设置的平焰型气化烧嘴(21)、气化室(22)、和第一换热单元(23)；所述平焰型气化烧嘴(21)将气化剂和干煤粉引入所述气化室(22)，于所述气化室(22)内，所述干煤粉和气化剂发生气化反应生成粗合成气和熔渣；所述第一换热单元(23)对粗合成气和熔渣进行换热降温，得到第一粗合成气和降温后的熔渣，副产蒸汽；/n蒸汽单元(4)，与第一换热单元(23)的入水口和出水口均连通，能够对第一换热单元(23)的入水以及副产的蒸汽进行集中处置和分配；/n其中，所述平焰型气化烧嘴(21)包括多个设置在所述气化单元(...
【技术特征摘要】
1.一种干煤粉的气流床气化系统，该系统包括：
气化单元(2)包括从上到下依次设置的平焰型气化烧嘴(21)、气化室(22)、和第一换热单元(23)；所述平焰型气化烧嘴(21)将气化剂和干煤粉引入所述气化室(22)，于所述气化室(22)内，所述干煤粉和气化剂发生气化反应生成粗合成气和熔渣；所述第一换热单元(23)对粗合成气和熔渣进行换热降温，得到第一粗合成气和降温后的熔渣，副产蒸汽；
蒸汽单元(4)，与第一换热单元(23)的入水口和出水口均连通，能够对第一换热单元(23)的入水以及副产的蒸汽进行集中处置和分配；
其中，所述平焰型气化烧嘴(21)包括多个设置在所述气化单元(2)顶部的烧嘴单元(25)，所述平焰型气化烧嘴(21)使得气化剂与干煤粉能够在所述气化室(22)内碰撞并点燃形成平焰，所述烧嘴单元(25)的数量≥3。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述烧嘴单元(25)包括至少一个干煤粉通道和至少一个气化剂通道，所述干煤粉流和气化剂流的撞击点距离烧嘴单元(25)端面的距离CP为所述烧嘴单元(25)端面处所述气化剂流至干煤粉流的距离OC的1.0-10倍，优选为3-6倍。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述气化剂流与所述煤粉流发生撞击时的夹角α为大于0度至小于90度，优选为15度至45度，最优为30度。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述烧嘴单元(25)包括：
一个干煤粉通道和多个环绕所述干煤粉通道设置的气化剂通道；或
一个气化剂通道和多个环绕所述气化剂通道设置的干煤粉通道。
5.根据权利要求3所述的系统，其中，所述烧嘴单元(25)包括：
一个设于所述烧嘴单元(25)中心的干煤粉通道和一个环绕所述干煤粉通道设置的环状的气化剂通道；或
一个设于所述烧嘴单元(25)中心的气化剂通道和一个环绕所述气化剂通道设置的环状的干煤粉通道。
6.根据权利要求1的系统，其中，所述气化室(22)的内衬方式为水冷壁，所述水冷壁的出水口和入水口均与蒸汽单元(4)相连通。
7.根据权利要求1中任意一项所述的系统，其中，所述气化室(22)的高径比为(0.5-10)：1，优选为(1-3)：1，更优选为(1-2)：1。
8.根据权利要求1中任意一项所述的系统，其中，该系统还包括：集渣室(24)、洗涤单元(6)、废水处理单元(7)和除尘单元(8)；
所述洗涤单元(6)连通第一换热单元(23)，用于将所述第一粗合成气进行洗涤，得到干净的合成气和灰水；
所述集渣室(24)连通渣水处理单元(5)和洗涤单元(6)，用于收集所述降温后的熔渣，将灰水对所述熔渣进行激冷后，产生的固渣和渣水输送至渣水处理单元(5)，固渣由渣水处理单元(5)进行回收处理；
所述废水处理单元(7)连通洗涤单元(6)和渣水处理单元(5)，用于将灰水和所述渣水进行净化得到洗涤水，并将所述洗涤水返回洗涤单元(6)用于所述洗涤；
所述除尘单元(8)与第一换热单元(23)和洗涤单元(6)连通，用于将所述第一粗合成气经除尘单元(8)除尘后进入洗涤单元(6)进行洗涤。
9.根据权利要求1-8任一项所述的系统，其中，所述平焰型气化烧嘴(21)还包括分料器(100)，所述分料器(100)包括：
主管(110)，所述主管(110)具有进料口(111)和出料口(112)；以及
盖板，所述盖板设在所述主管(110)上，所述盖板封盖所述出料口(112)，其中所述盖板上设有多个分配孔(121)，多个所述分配孔(121)一一对应地与多个所述烧嘴单元(25)的干煤粉通道连通。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述主管(110)具有依次相连的收缩段(113)、等截面段(114)和扩张段(115)，其中所述收缩段邻近所述进料口(111)，所述扩张段邻近所述出料口(112)，所述收缩段的横截面积沿从所述进料口(111)到所述出料口(112)的方向减小，所述等截面段的横截面积沿从所述进料口(111)到所述出料口(112)的方向不变，所述扩张段的横截面积沿从所述进料口(111)到所述出料口(112)的方向增大。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述主管(110)的横截面为圆形，所述等截面段(114)为圆柱状，所述收缩段(113)和所述扩张段(115)中的每一个为圆台状，优选地，所述收缩段(113)的最大截面面积和最小截面面积之比为1.05-4.5:1，所述扩张段(115)的最大截面面积和最小截面面积之比为1.1-5:1，更加优选地，所述收缩段(113)的最大截面面积和最小截面面积之比为1.25-2:1，所述扩张段(115)的最大截面面积和最小截面面积之比为1.5-2.5:1。
12.根据权利要求10所述的系统，其中，所述分料器(100)进一步包括吹扫管(130)，所述吹扫管(130)套设在所述主管(110)上，所述吹扫管(130)在所述主管(110)的径向上与所述收缩段(113)、所述等截面段(114)和所述扩张段(115)中的至少一个相对，其中所述吹扫管(130)与所述主管(110)之间形成环形的吹扫腔(131)，所述吹扫管(130)上设有与所述吹扫腔(131)连通的吹扫气进口(132)，所述收缩...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘臻，方薪晖，彭宝仔，冯子洋，索娅，安海泉，李烨，
申请(专利权)人：国家能源投资集团有限责任公司，北京低碳清洁能源研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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