一种气流床气化激冷装置制造方法及图纸

一种气流床气化激冷装置，包括气化炉１，在气化炉１的下部布置有喷嘴８，气化炉１的气体出口与激冷罐４的粗煤气进口相连通，激冷罐４的气体出口与文丘里洗涤器１１的粗煤气进口连接，文丘里洗涤器１１的煤气出口与洗涤塔６的煤气进口相连通，通过喷嘴８向气化炉１内喷入粉状或浆态煤粉与气化剂，反应生成粗煤气，粗煤气在气化炉１内自下而上流动，经过煤气激冷器７与冷煤气混合后进入激冷罐４进行水激冷，然后进入文丘里洗涤器１１和洗涤塔６洗涤净化，净化后的煤气一部分送至用户使用，另一部分通过换热循环至气化炉１上部的煤气激冷器７对粗煤气进行激冷，具有粗煤气中含有较多的水蒸汽、造价低廉、系统总效率高的特点。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及煤气化
，特别涉及一种气流床气化激 冷装置。
技术介绍
煤的洁净与高效利用是当今世界能源与环境保护领域的重大技 术课题，也是我国国民经济和社会可持续发展的关键技术之一。煤 气化技术作为煤炭深度加工、转化的先导技术，是洁净煤技术的关 键。煤气化是指将煤投放在气化炉内，在一定的温度及压力条件下， 煤中有机质与气化剂如蒸汽/空气或氧气等发生一系列化学反应，将固体煤转化为含有C0、 H2、 CH,等可燃气体和C02、 N2等非可燃气体 的过程。煤的气化技术在联合循环(IGCC)发电装置、合成氨以及 合成甲醇等行业应用极为广泛，而气化炉则是煤气化的关键设备。 因此，世界各国的科技人员研究和开发出了各种类型的气化炉。其 中，气流床与固定床、流化床相比，气流床具有较好的煤种与粒度 适应性和更优良的技术性能，是煤基大容量、高效洁净、运行可靠 的燃气与合成气制备装置的首选技术。现今气流床气化技术的共同特点是加压(3.0MPa 6.5 MPa)、 高温(1300 1700 r)、粒度细微，反应迅速高效，但在原料煤处理、 输料形式与方法、实现混合、炉壳内衬、排渣、净化处理、余热回 收等技术上方式各异 形成不同的技术工艺类型。其中主要包括两种具有特色的技术流派，一种是以美国Texaco公司的技术为代表的 水煤浆气化技术；另一种是以荷兰Shell公司的技术为代表的干煤 粉气化技术。美国Texaco公司的气化炉，水煤浆由气化炉炉顶向下喷入，在 炉内进行熔渣气化。由于物料在该气化炉内的停留时间分布较宽， 部分物料在炉内的停留时间很短，没有达到平均停留时间就逸出炉 外，因此，碳转化率一般低于95%。美国Texaco公司的气化炉的 气化操作温度为1400 1500°C，气化操作压力为2. 5 8. 5Mpa。美 国Texaco公司的气化炉世界范围内的商业化市场占有量大，技术成 熟，它因煤浆制备、计量、输送、控制简单，安全可靠，操作压力 高，可达6.5 MPa和投资低等技术特点得到广泛应用。荷兰Shell公司的气化炉属加压对喷式粉煤液态排渣气化炉。 干煤粉用加压锁式煤斗，靠氮气或C02气流输送，与氧气及少量水 蒸汽混合喷入炉内，气化炉温度维持在1400 160(TC,形成的熔渣 在中间底部排渣口排出，煤气出炉后采用回流冷煤气激冷方式。该 炉装有四个煤粉燃烧器，并装设水冷壁，在水冷壁中将产生饱和蒸 汽。在我国，九十年代，随着联合循环(IGCC)等洁净煤发电技术 的推广应用，在国家电力公司的资助下，西安热工研究院率先进行 了干煤粉加压气化技术研究并建立了国内第一套干煤粉加压气化特 性试验装置和干煤粉加压浓相供料装置，日处理煤量为700kg，气 化压力为2.0 3.0MPa，并进行了干煤粉气化特性和干煤粉浓相加供料系统的研究。"十五"期间，西安热工研究院负责完成了国家高技术研究发展计划(863计划)课题"干煤粉加压气化技术"中试试验研究， 专利技术了带水冷壁和煤气冷却器的两段式干煤粉加压气化工艺，建成 了规模为36t/d的中试装置，气化压力为3.0MPa，进行了十几种煤 的气化试验，并通过了国家验收。"十一五"又在"绿色煤电"(863计划)课题项目中承担工艺 包设计任务，进一步完善了国内自主的干煤粉加压气化技术。以往干法气化工艺主要针对发电用途，采用干法除尘，气化炉 体后加有庞大的煤气冷却器系统，设备结构复杂、制造成本相对很 高；而以往水煤浆激冷工艺采用水煤浆形式进料，入料成分中含有 大量水分，造成气化温度较低，大量热能损失，大大限制了可气化 煤种的范围，同时气化炉内采用耐火砖结构使得运行周期较短且需 定期更换，需设备用炉，增加了运行成本。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种粗 煤气中含有较多的水蒸气、采取冷煤气循环激冷工艺、造价低廉、 系统总效率高的气流床气化激冷装置。本技术包括开设有气体出口和排渣口的气化炉l，与气化 炉1排渣口相连通的排渣罐3，在气化炉1的下部对称均匀布置有 一组或一组以上的喷嘴8 ，气化炉1的气体出口通过管路与激冷罐 4的粗煤气进口相连通，激冷罐4的气体出口通过管路与文丘里洗涤器11的粗煤气进口连接，文丘里洗涤器11的煤气出口与洗涤塔 6的煤气进口相连通，激冷罐4的下端出口通向灰水处理系统，在激冷罐4的侧壁设有中压给水入水管口，洗涤塔6下端的灰水出口 管道与灰水处理系统相连接；在气化炉1的上端还可设置有循环煤 气激冷器7，洗涤塔6的净煤气出口一部分通过换热器10换热循环 至气化炉1上端煤气激冷器7进行炉内煤气激冷，其余部分作为生 产的合成气送至用户使用。气化炉1的内部设置有水冷壁2，水冷壁2底部设有循环进水 口，上部设有水汽出口，水冷壁2底部的循环进水口端与汽包5的 循环水出口端相连通，水冷壁2上部的水汽出口端与汽包5的进口 端相连通。另外汽包5设有除氧水补充管口和排污管口。本技术的工作原理是该气化炉1下部对称均匀布置有喷 嘴8，通过喷嘴8向气化炉1内以设定速度喷入粉状或浆态煤粉与 气化剂，反应生成包括C0和H2的粗煤气，粗煤气在气化炉1内自 下而上流动，经过气化炉1上部煤气激冷器7与冷煤气混合后进入 激冷罐4进行水激冷，然后进入文丘里洗涤器11和洗涤塔6洗涤净 化。净化后的煤气一部分作为产出合成气送至用户使用，另一部分 通过换热循环至气化炉1上部的煤气激冷器7对粗煤气进行激冷。本技术采用了煤气上行、下置喷嘴式气流床气化激冷工艺， 即煤气与液渣呈反向流动，煤气向上流动，液渣向下流动的干煤粉 加压气化激冷工艺，本工艺不仅适用于干煤粉加压气化工艺，对采 用碳质料桨为原料的加压气化方式同样适用。这种工艺造价低廉，系统总效率高。针对现有技术工艺的缺陷，本技术首次提出了煤气上行式 的干煤粉加压气化激冷工艺，这种工艺生产出来的粗煤气含有较多 水蒸气，可直接送入变换工序而不需要再补加蒸汽或只需要少补蒸 汽，造价低廉，系统总效率高，是煤化工合成氨、甲醇、制H2、合 成油等行业的最佳选择。本专利技术的工艺采取循环冷煤气对气化炉内 粗煤气激冷降温，使液态渣极易激冷固化，防止后续系统结焦；粗 煤气在激冷罐内进行激冷和洗涤，不需要煤气冷却器等设备，减少 了投资和耗功。附图说明附图是本技术的整体结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详细说明。参见附图，本技术的激冷装置包括开设有气体出口和排渣口的气化炉1，与气化炉1排渣口相连通的排渣罐3，排渣罐3的排 渣口与渣池相连通，气化炉1所产生的灰渣以固态形式经排渣口排至排渣罐3，经排渣罐3充水减压排出到渣池；在气化炉1壳体的 下部对称均匀布置有一组或一组以上的气化喷嘴8，气化喷嘴8可 向气化炉1内喷入粉状或浆态煤粉与气化剂，气化炉1上端设有煤 气激冷器7，循环冷煤气通过煤气激冷器7与气化炉1内高热粗煤 气混合，使粗煤气达到设计温度范围后去后续设备再处理。气化炉 1的气体出口通过管路与激冷罐4的粗煤气进口管路相连通，激冷罐4的气体出口通过管路与文丘里洗涤器11的粗煤气进口管路连 接，文丘里洗涤器11的煤气出口与洗涤塔6的煤气进口管路相连通，激冷罐4的下端出口通向灰水处理系统，在激冷罐4侧壁上设有中 压给水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气流床气化激冷装置，包括开设有气体出口和排渣口的气化炉（１），与气化炉（１）排渣口相连通的排渣罐（３），其特征在于：在气化炉（１）的下部对称均匀布置有一组或一组以上的气化喷嘴（８），气化炉（１）的气体出口通过管路与激冷罐（４）的粗煤气进口相连通，激冷罐（４）的气体出口通过管路与文丘里洗涤器（１１）的粗煤气进口连接，文丘里洗涤器（１１）的煤气出口与洗涤塔（６）的煤气进口相连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许世森，任永强，刘刚，夏军仓，徐越，王保民，李小宇，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]