粉煤加氢气化与生物质热解耦合设备制造技术

本公开涉及粉煤加氢气化与生物质热解耦合设备，包括气流床气化炉。气流床气化炉的侧壁中部设有可供生物质进入的第二入口，生物质与粉煤和氢气在气流床气化炉内气化生成的半焦进行混合后进行热解气化并生成生物质工艺气体及半焦。即，粉煤和氢气自气流床气化炉的顶部进入气流床气化炉内后发生气化反应生成煤气化工艺气体及半焦。生物质自气流床气化炉的侧壁的中部进入，从而可以降低生物质的气流速度，以此增大生物质与半焦的混合时间，且半焦本身的密度与生物质的密度相近，使得生物质和半焦之间的混合更充分并在高温下充分进行气化热解，从而不易产生焦油，避免焦油对气流床气化炉的炉壁内的高温熔渣流动侵蚀损坏以及油气分离困难等问题。及油气分离困难等问题。及油气分离困难等问题。

【技术实现步骤摘要】
粉煤加氢气化与生物质热解耦合设备


[0001]本公开涉及粉煤气化
，尤其涉及一种粉煤加氢气化与生物质热解耦合设备。

技术介绍

[0002]对我国富煤贫油少气、生物质产量巨大的能源现状以及对环境保护的迫切需求，开展粉煤与生物质共热解燃烧技术可以发挥我国煤及生物质资源优势，可以实现煤的清洁高效利用以及低品位生物质燃料向高品位燃料的转变，同时改善热解液体及气体产物品质。
[0003]然而生物质密度小、不容易研磨等问题造成大颗粒生物质在气流床气化炉中很难与粉煤充分混合并完全发生热解气化，而生物质未充分热解则会产生重质焦油，容易造成气流床侵蚀损坏等问题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种粉煤加氢气化与生物质热解耦合设备。
[0005]本公开提供了一种粉煤加氢气化与生物质热解耦合设备，包括气流床气化炉；
[0006]所述气流床气化炉的顶部设置有可供氢气和粉煤进入的第一入口，以使所述氢气和所述粉煤在所述气流床气化炉内气化形成煤气化工艺气体和半焦；所述气流床气化炉的侧壁上设置有可供所述煤气化工艺气体排出的第一排气口；
[0007]所述气流床气化炉的侧壁中部设有可供生物质进入的第二入口，以使所述生物质与所述半焦混合并气化生成生物质工艺气体及半焦。
[0008]根据本公开的一种实施例，所述气流床气化炉包括粉煤加氢气化炉及生物质气化炉；所述粉煤加氢气化炉设于所述生物质气化炉上方，且所述粉煤加氢气化炉部分设于所述生物质气化炉内且与所述生物质气化炉连通。
[0009]根据本公开的一种实施例，所述粉煤加氢气化炉包括依次连通的第一炉体段和第二炉体段，且所述第二炉体段位于所述第一炉体段的底部；
[0010]所述第一入口设于所述第一炉体段的顶部，所述第一排气口位于所述第一炉体段的侧壁上靠近底部的位置，所述第二入口位于所述第二炉体段的侧壁上。
[0011]根据本公开的一种实施例，在沿所述第一炉体段至所述第二炉体段的方向，至少部分所述第二炉体段的直径逐渐增大。
[0012]根据本公开的一种实施例，所述第二入口处设置有用于向所述气流床气化炉内喷射所述生物质的进料喷嘴，且所述进料喷嘴的喷口相对于水平方向倾斜设置。
[0013]根据本公开的一种实施例，所述第二入口设置有多个，多个所述第二入口沿所述第二炉体段的周向间隔设置；所述进料喷嘴设置有多个，所述进料喷嘴与所述第二入口一一对应。
[0014]根据本公开的一种实施例，所述气流床气化炉内设置有缓冲件，所述缓冲件包括固定在所述气流床气化炉内的支撑柱以及设于所述支撑柱顶部的支撑板，且所述支撑板的两端朝向所述支撑柱倾斜和/或弯折。
[0015]根据本公开的一种实施例，所述粉煤加氢气化炉的炉壁与所述生物质气化炉的炉壁之间形成可供所述生物质工艺气体排出的第二排气口，且所述第二排气口高于所述第二炉体段的底端。
[0016]根据本公开的一种实施例，所述第二炉体段的底端低于所述支撑板的底端。
[0017]根据本公开的一种实施例，所述气流床气化炉的底部设置有可供所述半焦排出的排料口。
[0018]本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0019]本公开提供了一种粉煤加氢气化与生物质热解耦合设备，包括气流床气化炉。通过在气流床气化炉的侧壁的中部设有可供生物质进入的第二入口，以使生物质与粉煤和氢气在气流床气化炉内气化生成的半焦混合并气化生成生物质工艺气体及半焦。也就是说，粉煤和氢气自气流床气化炉的顶部进入气流床气化炉内后发生气化反应生成煤气化工艺气体以及半焦，此时气流床气化炉内的温度较高，生物质在高温下不易产生焦油。此外，相比于自气流床气化炉的顶部进入的方式而言，生物质自气流床气化炉的侧壁的中部进入，从而可以降低生物质的气流速度，以此增大生物质与半焦的混合时间，且半焦本身的密度与生物质的密度相近，从而可以使得生物质和半焦之间的混合更充分，从而使得生物质与半焦充分混合并在高温下充分进行气化反应，从而不易产生焦油，避免焦油对气流床气化炉的炉壁内的高温熔渣流动侵蚀损坏以及油气分离困难等问题。
附图说明
[0020]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
[0021]为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本公开实施例所述一种粉煤加氢气化与生物质热解耦合设备的结构示意图；
[0023]图2为本公开实施例所述另一种粉煤加氢气化与生物质热解耦合设备的结构示意图；
[0024]图3为本公开实施例所述粉煤加氢气化与生物质热解耦合设备的第二炉体段的结构示意图。
[0025]其中，1、气流床气化炉；11、第一入口；12、第一排气口；13、第二入口；14、排料口；15、第二排气口；2、粉煤加氢气化炉；21、第一炉体段；22、第二炉体段；3、生物质气化炉；4、缓冲件；41、支撑柱；42、支撑板。
具体实施方式
[0026]为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案
进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0027]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0028]气流床气化炉是利用流体力学中的射流卷吸的原理，将煤粉和氢气等气化剂喷入气流床气化炉，射流引起卷吸和高温湍流，不断强化混合以充分进行气化反应。然而生物质密度小、不容易研磨等问题造成大颗粒生物质在气流床气化炉中很难与粉煤充分混合并完全发生热解气化；且生物质在气流床气化炉中的停留时间有限，大颗粒生物质内部难以充分热解产生重质焦油。
[0029]参照图1至图3所示，本实施例提供一种粉煤加氢气化与生物质热解耦合设备，包括气流床气化炉11，其主要利用流体力学中的射流卷吸的原理将物料混合后发生气化反应，以将生物质与粉煤充分混合后进行充分气化或热解反应，从而降低重质焦油的产量，以避免对设备造成危害。
[0030]其中，气流床气化炉1的顶部设置有可供氢气和粉煤进入的第一入口11，以使氢气和粉煤在气流床气化炉1内气化形成煤气化工艺气体和半焦。也就是说，氢气和粉煤经第一入口11进入至气流床气化炉1内后进行气化反应，气流床气化炉1内的反应条件通常为高温、高压的富氢条件，比如反应温度为700℃至1000℃之间，压力为5兆帕至10兆帕之间，粉煤和氢气反应形成甲烷混合气体、轻质芳烃油品和洁净半焦。甲烷混合气体作为煤气化工艺气体可以经气流床气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粉煤加氢气化与生物质热解耦合设备，其特征在于，包括气流床气化炉(1)；所述气流床气化炉(1)的顶部设置有可供氢气和粉煤进入的第一入口(11)，以使所述氢气和所述粉煤在所述气流床气化炉(1)内气化形成煤气化工艺气体和半焦；所述气流床气化炉(1)的侧壁上设置有可供所述煤气化工艺气体排出的第一排气口(12)；所述气流床气化炉(1)的侧壁中部设有可供生物质进入的第二入口(13)，以使所述生物质与所述半焦混合并气化生成生物质工艺气体及半焦。2.根据权利要求1所述的粉煤加氢气化与生物质热解耦合设备，其特征在于，所述气流床气化炉(1)包括粉煤加氢气化炉(2)及生物质气化炉(3)；所述粉煤加氢气化炉(2)设于所述生物质气化炉(3)上方，且所述粉煤加氢气化炉(2)部分设于所述生物质气化炉(3)内且与所述生物质气化炉(3)连通。3.根据权利要求2所述的粉煤加氢气化与生物质热解耦合设备，其特征在于，所述粉煤加氢气化炉(2)包括依次连通的第一炉体段(21)和第二炉体段(22)，且所述第二炉体段(22)位于所述第一炉体段(21)的底部；所述第一入口(11)设于所述第一炉体段(21)的顶部，所述第一排气口(12)位于所述第一炉体段(21)的侧壁上靠近底部的位置，所述第二入口(13)位于所述第二炉体段(22)的侧壁上。4.根据权利要求3所述的粉煤加氢气化与生物质热解耦合设备，其特征在于，在沿所述第一炉体段(21)至所述第二炉体段(22)的方向，至少部分所述第二炉体段(22)的直径...

【专利技术属性】
技术研发人员：王蕾，
申请(专利权)人：新奥科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：