流化床气化炉和煤气化系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种流化床气化炉和煤气化系统，流化床气化炉包括炉体，炉体的稀相区开设有进煤口，炉体的密相区开设有旋风飞灰返回管道，低温区的顶部开设有粗煤气出口，密相区的底部设置有锥形气体分布板，锥形气体分布板的下方设置有中心排渣管道、细粉尘返回管道以及气化剂入口，细粉尘返回管道贯穿炉体的外壁连接在锥形气体分布板上，并与密相区连通。通过设置旋风飞灰返回管道可以对旋风飞灰系统的旋风飞灰进行回炉，设置细粉尘返回管道可以实现对精除尘系统的细灰进行回炉，从而减少了粉尘的排放，提高了碳转化率。

Fluidized bed gasifier and coal gasification system

【技术实现步骤摘要】
流化床气化炉和煤气化系统
本技术涉及煤炭资源利用领域，具体涉及一种流化床气化炉和煤气化系统。
技术介绍
中国煤炭资源丰富，煤炭在我国的能源消费中保持最高比例。煤气化工艺是实现煤炭清洁高效转化的一种重要方式。流化床气化炉因温度场均匀、能处理廉价粉煤，在煤气化领域受到更多关注。随着环保要求的日益严格，煤气化过程因三废排放问题受到较多质疑。现有流化床气化工艺，因流化床出口粉尘夹带量大，分离再次利用不彻底、导致系统碳转化率低、能源利用效率降低；另外现有流化床气化系统普遍采用湿法排渣、粗煤气水洗冷却除尘工艺，水耗高，且气化炉出口粉尘大量进入后续废水中，给废水处理及热量回收利用带来诸多困难。除此，现有流化床气化工艺还存在酸性气体(CO2)排放高、产物单一(产粗煤气)、经济性受市场供需影响大等问题。因此，现有的流化床气化炉处理工艺依然存在较多技术缺陷。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种流化床气化炉和煤气化系统，针对粉煤加压流化床气化工艺，开发一种多联产煤气化系统，解决现有流化床气化炉出口粉尘分离回用不彻底、碳转化率低的问题。为实现上述目的，本技术首先提供了一种流化床气化炉，包括炉体，所述炉体内部自上至下形成有低温区、流化床反应区，所述流化床反应区包括自上至下分布的稀相区和密相区；所述炉体的稀相区开设有进煤口，所述炉体的密相区开设有旋风飞灰返回管道，所述低温区的顶部开设有粗煤气出口，所述密相区的底部设置有锥形气体分布板，所述锥形气体分布板的下方设置有中心排渣管道、细粉尘返回管道以及气化剂入口，所述细粉尘返回管道贯穿所述炉体的外壁连接在所述锥形气体分布板上，并与所述密相区连通；所述旋风飞灰返回管道用于回炉旋风系统的旋风飞灰，所述细粉尘返回管道用于回炉精除尘系统的细灰。可选地，所述旋风飞灰返回管道的出口与所述炉体中心轴线的垂直连线和所述细粉尘返回管道的出口与所述炉体中心轴线的垂直连线之间的夹角为90°。可选地，所述旋风飞灰返回管道深入所述炉体内部一定长度，且所述旋风飞灰返回管道的轴向与水平方向夹角为40°-70°。可选地，所述旋风飞灰返回管道的末端与所述炉体内壁的距离为所述炉体直径的1/3～1/2。可选地，所述细粉尘返回管道设置两个，并在炉体底部对称分布。可选地，所述中心排渣管道与所述锥形气体分布板之间形成的环隙内设置有一圈喷嘴，所述喷嘴用于输送气化剂。可选地，所述喷嘴与水平方向夹角为45°-90°。可选地，所述喷嘴的末端的位置高于所述锥形气体分布板的底端，并与所述细粉尘返回管道所在的位置齐平。本技术另一方面提供一种煤气化系统，包括：本技术提供的流化床气化炉，还包括排渣系统、旋风系统、高温废热锅炉、精除尘系统、以及进料系统；所述进料系统与所述进煤口连通，所述排渣系统与所述中心排渣管道连通，所述旋风系统的进气口与所述粗煤气出口连通，所述旋风系统的出气口与所述高温废热锅炉连通，所述旋风系统的排灰口与所述旋风飞灰返回管道连通，所述高温废热锅炉与所述精除尘系统连通，所述精除尘系统与所述细粉尘返回管道连通。可选地，所述旋风系统包括相互连通的一级旋风系统和二级旋风系统，所述一级旋风系统和所述二级旋风系统的排灰口均与所述旋风飞灰返回管道连通。可选地，所述排渣系统包括依次连通的移动床排渣装置、变压排渣装置以及常压排渣装置；所述移动床排渣装置与所述中心排渣管道连通。可选地，所述移动床排渣装置上设置水冷装置，在所述移动床排渣装置底部区域设置有冷却松动气进口，所述移动床排渣装置连接至所述变压排渣装置的管线上也设置有松动气口。通过设置旋风飞灰返回管道可以对旋风飞灰系统的旋风飞灰进行回炉，设置细粉尘返回管道可以实现对精除尘系统的细灰进行回炉，从而减少了粉尘的排放，提高了碳转化率。附图说明图1是本技术一实施方式中流化床气化炉的示意图；图2是图1的局部视图；图3是本技术一实施方式中煤气化系统的示意图。附图标记：10-炉体；11-低温区；12-流化床反应区；12a-稀相区；12b-密相区；13-进煤口；14-旋风飞灰返回管道；15-粗煤气出口；16-锥形气体分布板；17-中心排渣管道；18-细粉尘返回管道；19-气化剂入口；20-喷嘴；30-排渣系统；31-移动床排渣装置；32-变压排渣装置；33-常压排渣装置；40-旋风系统；41-一级旋风系统；42-二级旋风系统；50-高温废热锅炉；60-精除尘系统；70-进料系统。具体实施方式为了能够更清楚地理解本技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。基于所描述的本技术的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。参阅图1和图2，本实施方式提供一种流化床气化炉，包括炉体10，所述炉体10内部自上至下形成有低温区11、流化床反应区12，所述流化床反应区12包括自上至下分布的稀相区12a和密相区12b，所述炉体10的稀相区12a开设有进煤口13，所述炉体10的密相区12b开设有旋风飞灰返回管道14，所述低温区11的顶部开设有粗煤气出口15，所述密相区12b的底部设置有锥形气体分布板16，所述锥形气体分布板16的下方设置有中心排渣管道17、细粉尘返回管道18以及气化剂入口19，所述细粉尘返回管道18贯穿所述炉体10的外壁连接在所述锥形气体分布板16上，并与所述密相区12b连通；所述旋风飞灰返回管道14用于回炉旋风系统的旋风飞灰，所述细粉尘返回管道18用于回炉精除尘系统的细灰。通过设置旋风飞灰返回管道14可以对旋风飞灰系统的旋风飞灰进行回炉，设置细粉尘返回管道18可以实现对精除尘系统的细灰进行回炉，从而减少了粉尘的排放，提高了碳转化率。在一个具体地实施例中，所述旋风飞灰返回管道14的出口与所述炉体10中心轴线的垂直连线和所述细粉尘返回管道18的出口与所述炉体10中心轴线的垂直连线之间的夹角为90°。也就是说俯视炉体10的时候，旋风飞灰返回管道14的出口位置和细粉尘返回管道18的出口位置成90°分布。这种角度设置有利于减少返料对炉内流场及底部气化剂在炉内分散的影响。其中，细粉尘返回管道18可以设置两个，在炉体10底部对称分布。两路细粉尘返料和一路旋风飞灰返料形成三路返料。进一步，所述旋风飞灰返回管道14深入所述炉体10内部一定长度，且所述旋风飞灰返回管道14的轴向与水平方向夹角为40°～70°。这里的“一定长度”是指深入炉体10内即可，具体长度不做限制。较佳地：所述旋风飞灰返回管道14的末端与所述炉体10内壁的距离为所述炉体10直径的1/3～1/2。这种设置是为了保证发旋风飞灰在一定气流吹送本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流化床气化炉，包括炉体(10)，所述炉体(10)内部自上至下形成有低温区(11)、流化床反应区(12)，所述流化床反应区(12)包括自上至下分布的稀相区(12a)和密相区(12b)，其特征在于，/n所述炉体(10)的稀相区(12a)开设有进煤口(13)，所述炉体(10)的密相区(12b)开设有旋风飞灰返回管道(14)，所述低温区(11)的顶部开设有粗煤气出口(15)，所述密相区(12b)的底部设置有锥形气体分布板(16)，所述锥形气体分布板(16)的下方设置有中心排渣管道(17)、细粉尘返回管道(18)以及气化剂入口(19)，所述细粉尘返回管道(18)贯穿所述炉体(10)的外壁连接在所述锥形气体分布板(16)上，并与所述密相区(12b)连通；/n所述旋风飞灰返回管道(14)用于回炉旋风系统的旋风飞灰，所述细粉尘返回管道(18)用于回炉精除尘系统的细灰。/n

【技术特征摘要】
1.一种流化床气化炉，包括炉体(10)，所述炉体(10)内部自上至下形成有低温区(11)、流化床反应区(12)，所述流化床反应区(12)包括自上至下分布的稀相区(12a)和密相区(12b)，其特征在于，
所述炉体(10)的稀相区(12a)开设有进煤口(13)，所述炉体(10)的密相区(12b)开设有旋风飞灰返回管道(14)，所述低温区(11)的顶部开设有粗煤气出口(15)，所述密相区(12b)的底部设置有锥形气体分布板(16)，所述锥形气体分布板(16)的下方设置有中心排渣管道(17)、细粉尘返回管道(18)以及气化剂入口(19)，所述细粉尘返回管道(18)贯穿所述炉体(10)的外壁连接在所述锥形气体分布板(16)上，并与所述密相区(12b)连通；
所述旋风飞灰返回管道(14)用于回炉旋风系统的旋风飞灰，所述细粉尘返回管道(18)用于回炉精除尘系统的细灰。


2.根据权利要求1所述的流化床气化炉，其特征在于，所述旋风飞灰返回管道(14)的出口与所述炉体(10)中心轴线的垂直连线和所述细粉尘返回管道(18)的出口与所述炉体(10)中心轴线的垂直连线之间的夹角为90°。


3.根据权利要求1所述的流化床气化炉，其特征在于，所述旋风飞灰返回管道(14)深入所述炉体(10)内部一定长度，且所述旋风飞灰返回管道(14)的轴向与水平方向夹角为40°-70°；
所述旋风飞灰返回管道(14)的末端与所述炉体(10)内壁的距离为所述炉体(10)直径的1/3～1/2。


4.根据权利要求1所述的流化床气化炉，其特征在于，所述细粉尘返回管道(18)设置两个，并在炉体(10)底部对称分布。


5.根据权利要求1所述的流化床气化炉，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛燕东，刘雷，李克忠，
申请(专利权)人：新奥科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13