水煤浆/煤粉气化炉及其投料方法技术

本发明专利技术公开了一种用于水煤浆/煤粉气化炉及其投料方法，该投料方法包括：烘炉步骤：利用管道向气化炉的复合烧嘴的中间氧通道通入净化空气后，点火电极放电点火，然后向气化炉的复合烧嘴的投料通道通入燃料气，燃料气燃烧完成点火，开始进行烘炉；置换步骤：在烘炉结束后，停止供给净化空气和燃料气，同时使用置换用氮气置换掉管道中和气化炉内的气体；投料步骤：在置换合格后，向投料通道供给煤粉或水煤浆，在煤粉或水煤浆即将入炉时向中间氧通道和环隙氧通道供给氧气，煤粉/水煤浆在高温下燃烧，投料完成。根据本发明专利技术的气化炉，烘炉到化工投料能够连续进行，降低劳动强度，投料用时短，烘炉至950～1050℃即可投料，大幅节省了开车费用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水煤浆/煤粉气化炉，以及水煤浆/煤粉气化炉的投料方法。
技术介绍
煤炭是一种重要的能源，长期以来，煤炭在使用过程中伴随着严重的环境污染。近年来，以减少污染排放和提高利用效率为目的的洁 净煤技术日益为人们所重视；煤气化技术作为其中的一种煤炭加工和转化技术，被认为是最为高效清洁的洁净煤技术之一。现代煤气化技术，尤其是高压、大容量气流床气化技术在工业上获得广泛应用。在我国已经有多家厂家引进并利用现代气流床气化技术，现代气流床气化技术主要分为水煤浆气化和粉煤气化，现代气流床气化技术具有环境污染小、自动化程度高等优点，但该技术工艺带有一些普遍存在的问题，这些问题不同程度上影响着气化装置的正常运行。煤气化技术的核心设备是气化炉，气化炉在投料之前，往往需要先烘炉。水煤浆气化炉在投料之前，首先需要使用预热烧嘴将炉温烘到1200°C附近，恒温数小时后将预热烧嘴拆下，然后安装工艺烧嘴，切换烧嘴冷却水，气化炉才能进行投料开车，切换烧嘴投料过程劳动强度极大，且若切换烧嘴、置换过程稍有延迟，很可能使炉温降至900°C以下，容易造成投料点火失败且存在安全隐患。干煤粉气化炉开工操作过程繁琐复杂，在冷态时首先启动点火烧嘴，点燃其喷出的可燃气体，然后由点火烧嘴点燃使用燃油的开工烧嘴，按照升温曲线对气化炉进行烘炉，当温度和压力达到了工艺要求的工况时，粉煤烧嘴再进行化工投料，如壳牌气化炉，需要准备三种不同种类的烧嘴，且在气化炉燃烧室开孔较多，容易形成安全隐患。煤气化炉开工操作过程繁琐，烘炉到投料过程需要切换不同作用的烧嘴，无法做到烘炉、化工投料连续进行；现有煤气化炉投料方式和结构存在安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，已解决目前烘炉、投料无法连续进行的问题。为此，根据本专利技术的一方面，提供了一种水煤浆/煤粉气化炉的投料方法，包括烘炉步骤利用管道向气化炉的复合烧嘴的中间氧通道通入净化空气后，点火电极放电点火，然后向所述气化炉的复合烧嘴的投料通道通入燃料气，燃料气燃烧完成点火，开始进行烘炉，其中，所述净化空气作为助燃剂；置换步骤在烘炉结束后，停止供给净化空气和燃料气，同时使用置换用氮气置换掉管道中和气化炉内的气体；投料步骤在置换合格后，向所述投料通道供给煤粉或水煤浆，在煤粉或水煤浆即将入炉时向所述中间氧通道和环隙氧通道供给氧气，煤粉/水煤浆在高温下燃烧，投料完成。进一步地，在烘炉步骤中，还利用压力始终高于氧气和净化空气的氮气来隔绝氧气。进一步地，在投料步骤中，利用压力始终高于氧气和净化空气的氮气隔绝净化空气和燃料气。进一步地，上述投料方法还包括停车步骤停车步骤当需要停车时，停止供应所述氧气和煤粉或水煤浆，在所述气化炉保压和泄压结束后，利用置换用氮气置换管道中和气化炉中的气体直至合格。根据本专利技术的另一方面，提供了一种水煤浆/煤粉气化炉，包括复合烧嘴，复合烧嘴包括由内向外同轴设置的中间氧通道、投料通道和环隙氧通道，还包括第一组管道，用于将净化空气、氧气和第一置换用氮气通过控制阀选择性地与复合烧嘴的中间氧通道和环隙氧通道连通；以及第二组管道，用于将第二置换用氮气、燃料气、煤粉或水煤浆通过多个控制阀选择性地与复合烧嘴的投料通道连通。进一步地，上述第一组管道包括与复合烧嘴的中间氧通道和环隙氧通道选择性连通的净化空气管线、氧气管线、以及第一置换用氮气管线，其中，净化空气管线、氧气管线、第一置换用氮气管线上分别设置有第一组管道控制阀；以及第二组管道包括与复合烧嘴的投料通道选择性地连通的燃料气管线、第二置换用氮气管线、以及煤粉/水煤浆管线，其中，燃料气管线、第二置换用氮气管线、以及煤粉/水煤浆管线上分别设有第二组管道控制阀。进一步地，上述第一组管道还包括对净化空气和氧气选择性地隔绝气封的第一隔绝用氮气管线。进一步地，上述第一组管线的净化空气管线和氧气管线上分别设置有两个控制阀，第一隔绝用氮气管线连接至净化空气管线的两控制阀之间、以及连接至氧气管线的两控制阀之间。 进一步地，上述第二组管道上还包括对燃料气管线中的燃料气选择性隔绝气封的第二隔绝用氮气管线。进一步地，上述第二组管道的燃料气管线上设有两控制阀，第二隔绝用氮气管线连接至燃料气管线的两控制阀之间。与现有技术相比，本专利技术的水煤浆/煤粉气化炉的投料方法具有以下优点一、实现气化炉从烘炉到化工投料的连续进行；二、由于实现了从烘炉到化工投料的连续进行，所以投料用时短，且气化炉因无需更换烧嘴所以没有开孔作业，在此过程中气化炉炉温几乎没有下降，所以只需烘炉到950 1050°C即可投料，且无需长时间恒温，这样，大大节省了燃料气；三、相对于现有技术可极大的降低劳动强度，节约了人工成本，同时更加安全可靠。除了上面所描述的目的、特征、和优点之外，本专利技术具有的其它目的、特征、和优点，将结合附图作进一步详细的说明。附图说明构成本说明书的一部分、用于进一步理解本专利技术的附图示出了本专利技术的优选实施例，并与说明书一起用来说明本专利技术的原理。图中图I示出了根据本专利技术的用于水煤浆/煤粉气化炉的开工复合烧嘴的结构示意图；图2示出了根据本专利技术的开工复合烧嘴的A-A截面示意图；图3示出了根据本专利技术一实施例的用于水煤浆/煤粉气化炉的投料方法的流程图；图4示出了根据本专利技术另一实施例的用于水煤浆/煤粉气化炉的投料方法的流程图；以及图5示出了根据本专利技术的开工复合烧嘴和供料管线的连接关系示意图。附图标记说明 2屮间氧通道3投料通道 4环隙氧通道6点火电极 61保护食管7第一冷却水夹套7’第_.....冷却水夹套 8冷却水盘管9烧嘴头部保护层 21屮间氧通道入口22中间氧通道出口 41环隙氧通道入口31投料通道入口 32投料通道出口11旋流器5火检通道管51火检仪安装口 52高温保护体20第一组管道30第二组管道。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。图I示出了根据本专利技术的用于水煤浆/煤粉气化炉的开工复合烧嘴的结构示意图，图2示出了根据本专利技术的开工复合烧嘴的A-A截面示意图。如图I和图2所示，复合烧嘴包括同轴套置的中间氧通道2、投料通道3、环隙氧通道4、点火电极6及其保护套管61、第一冷却水夹套7、第二冷却水夹套7’、冷却水盘管8和烧嘴头部保护层9。中间氧通道2包括通道入口 21和通向气化炉内腔的通道出口 22,环隙氧通道4包括通道入口 41和通向气化炉内腔的通道出口 42，投料通道3包括通道入口 31和通向气化炉内腔的通道出口 32，用于向气化炉内腔中投放燃料气、水煤浆或煤粉。中间氧通道2和环隙氧通道4中分别设有旋流器11，旋流器11位于复合烧嘴的缩口的上端。环隙氧通道4由第一冷却水夹套7与第二冷却水夹套7’之间的环隙空间构成。第一冷却水夹套7位于投料通道3和环隙氧通道4之间，第二冷却水夹套7’安装在环隙氧通道4外层包裹住环隙氧通道4，再往外层则是冷却水盘管8和烧嘴头部保护层9，烧嘴头部保护层9为最外层，为耐高温抗磨损腐蚀材料。复合烧嘴的上述结构特征及其技术效果在中国专利技术专利201010513700. 2中有记载，其全部内部结合于此供参考，在此不作详细赘述。在本专利技术中，将点火电极6及其保护套管61安装固定于投料通道3的外壁上，优选位于第一冷却水夹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水煤浆/煤粉气化炉的投料方法，其特征在于，包括：烘炉步骤：利用管道向气化炉的复合烧嘴的中间氧通道通入净化空气后，点火电极放电点火，然后向所述气化炉的复合烧嘴的投料通道通入燃料气，燃料气燃烧完成点火，开始进行烘炉，其中，所述净化空气作为助燃剂；置换步骤：在烘炉结束后，停止供给净化空气和燃料气，同时使用置换用氮气置换掉管道中和气化炉内的气体；投料步骤：在置换合格后，向所述投料通道供给煤粉或水煤浆，在煤粉或水煤浆即将入炉时向所述中间氧通道和环隙氧通道供给氧气，煤粉/水煤浆在高温下燃烧，投料完成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵胜，胡先君，余建良，唐煜，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，中国神华煤制油化工有限公司，中国神华煤制油化工有限公司北京工程分公司，
类型：发明
国别省市：