專利名稱：兩段粉煤循環(huán)流化床氣化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種兩段粉煤循環(huán)流化床氣化裝置，是對現(xiàn)有煤氣化的流化床結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
煤氣化技術(shù)按氣化方式主要分為固定床塊煤氣化技術(shù)(包括間歇式和連續(xù)式)、流化床粉煤氣化技術(shù)(如溫克勒氣化法、高溫溫克勒氣化法、灰團(tuán)聚流化床煤氣化法和循環(huán)流化床氣化法等)和氣流床氣化技術(shù)(如K-T煤氣化、德士古煤氣化法、兩段氣流床氣化法)。這些氣化方法根據(jù)用戶不同的要求，采用不同的氣化劑(如空氣—水蒸氣、氧氣—水蒸汽)可生產(chǎn)不同熱值和組分的煤氣，作為燃料煤氣、合成氣和還原氣以及氫氣或聯(lián)合循環(huán)發(fā)電。國外煤氣化現(xiàn)在主要采用的是流化床氣化法，用于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電(IGCC)。固定床煤氣化技術(shù)成熟、設(shè)備投資少和氣化成本較小，尤其是間歇式固定床煤氣化不需要純氧，用水蒸氣和空氣造氣就可得到不含氮?dú)獾暮铣蓺?，但固定床煤氣化技術(shù)只能氣化優(yōu)質(zhì)塊煤，造成原料費(fèi)用高，設(shè)備處理能力低，生產(chǎn)成本居高不下。流化床氣化煤質(zhì)要求低，煤粉粒度要求范圍較大，粉碎能耗較低，氣化率高，設(shè)備處理能力較大，但飛灰循環(huán)比高，粉煤灰殘?zhí)己枯^高。氣流床氣化氣化率高，設(shè)備處理能力大，無飛灰循環(huán)，粉煤灰殘?zhí)己康?，但煤質(zhì)要求較高，煤粉粒度要求范圍窄，粉碎能耗較高。因此開發(fā)氣化率高、能耗低、設(shè)備處理能力大的煤氣化技術(shù)仍是科研工作者一直探索和研究的難題。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就在于避免上述現(xiàn)有煤氣化技術(shù)的不足而提供一種新型的兩段粉煤循環(huán)流化床氣化裝置，它在設(shè)計(jì)和制造上通過在流化床下端設(shè)計(jì)一段相通的氣流床，流化床氣固分離的高溫半焦循環(huán)回氣流床作為進(jìn)料高溫燃燒，高溫?zé)煔鉃榱骰瘹饣蔡峁嵩?，殘?jiān)諝饧崩浜笞鳛闊o凝固劑道路水泥，從而實(shí)現(xiàn)粉煤低成本氣化。它主要利用流化床氣化的飛灰作為氣流床氣化的進(jìn)料，其主要的技術(shù)特征是流化床下端設(shè)置一段相通的氣流床，流化床氣固分離的高溫半焦作為氣流床的進(jìn)料，氣流床的高溫氣體作為流化床氣化的熱源。


附圖的圖面設(shè)明如下1----流化床 2----螺旋進(jìn)料器 3----氣流床 4----氣固分離器 5----返料器 6----熱煤氣出口7----氣化劑噴嘴 8----氣流床進(jìn)料噴嘴 9----激冷空氣噴嘴 10----水蒸氣噴嘴 11---灰斗具體實(shí)施方式
在實(shí)際設(shè)計(jì)和制造中，本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)者是通過在流化床(1)下端設(shè)計(jì)一段相通的氣流床(3)，流化床下部設(shè)置有氣化劑噴嘴(7)，流化床(1)的中部設(shè)置有螺旋進(jìn)料器(2)，流化床(1)頂部設(shè)置一組氣固分離器(4)；氣固分離器出口(4)為熱煤氣出口(6)，氣固分離器(4)的料腿下端設(shè)置返料器(5)，返料器(5)的下部設(shè)置有水蒸氣噴嘴(10)，返料器(5)的出口與氣流床進(jìn)料噴嘴(8)相連，氣流床(3)下部設(shè)置有激冷空氣噴嘴(9)，氣流床(3)的出口為灰斗(11)。這樣≤10mm的粉煤和少量的石灰石等添加劑通過螺旋進(jìn)料器送入流化床的中部；空氣或氧氣和來自換熱器的過熱蒸汽混合作為氣化劑和流化介質(zhì)，氣化劑噴嘴流化床和煤發(fā)生氣化反應(yīng)；大部分較粗顆粒在流化床底部形成沸騰狀，氣、固兩相發(fā)生劇烈傳質(zhì)和傳熱，并發(fā)生燃燒反應(yīng)和水煤氣反應(yīng)生成CO、H2、CO2等，石灰石作為脫硫劑脫除了煤氣中的硫；流化床密相段中上部形成鼓泡狀，減少了氣體夾帶；密相段溫度分布均勻，反應(yīng)溫度為800-850℃，大大減少煤受熱后快速熱解產(chǎn)生的焦油、酚和輕油等；其余進(jìn)入流化床的細(xì)粉和大顆粒因受熱而裂解產(chǎn)生的小顆粒形成半焦由反應(yīng)氣體攜帶離開流化床，進(jìn)入氣固分離器分離；分離的氣體通過換熱器生產(chǎn)高溫水蒸氣和預(yù)熱空氣后，作為產(chǎn)品氣外送，分離的高溫半焦細(xì)粉經(jīng)返料器被空氣帶入氣流床進(jìn)料噴嘴，在氣流床中向下流動發(fā)生燃燒反應(yīng)，預(yù)熱空氣；高溫燃燒氣從流化床底部進(jìn)入流化床和煤以及水蒸氣反應(yīng)生產(chǎn)CO、H2和CH4等；低含碳灰渣經(jīng)空氣冷卻后由灰斗排出。
本實(shí)用新型的兩段粉煤循環(huán)流化床氣化裝置具有以下突出的優(yōu)點(diǎn)(1)煤粉氣化率高，可達(dá)99％以上；(2)由于飛灰進(jìn)入氣流床氣化，無飛灰循環(huán)，設(shè)備處理量大；(3)設(shè)備體積小，材料用量少，設(shè)備投資少；(4)結(jié)構(gòu)簡單，安裝拆卸方便。
權(quán)利要求1.兩段粉煤循環(huán)流化床氣化裝置，它主要是由流化床(1)、氣流床(3)、氣固分離器(4)、返料器(5)、螺旋進(jìn)料器(2)、氣流床進(jìn)料噴嘴(8)、熱煤氣出口(6)、氣化劑噴嘴(7)、激冷空氣噴嘴(9)、水蒸氣噴嘴(10)、灰斗(11)等構(gòu)成，其特征是在流化床(1)下端設(shè)計(jì)一段相通的氣流床(3)，流化床下部設(shè)置有氣化劑噴嘴(7)，流化床(1)的中部設(shè)置有螺旋進(jìn)料器(2)，流化床(1)頂部設(shè)置一組氣固分離器(4)；氣固分離器(4)出口為熱煤氣出口(6)氣固分離器(4)的料腿下端設(shè)置返料器(5)，返料器(5)的下部設(shè)置有水蒸氣噴嘴(10)，返料器(5)的出口與氣流床進(jìn)料噴嘴(8)相連，氣流床(3)下部設(shè)置有激冷空氣噴嘴(9)，氣流床(3)的出口為灰斗(11)。
專利摘要一種新型的兩段粉煤循環(huán)流化床氣化裝置，它是屬于對現(xiàn)有煤流化氣化床結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)。它主要是通過在流化氣化床下端設(shè)計(jì)一段氣流氣化床，流化氣化床氣固分離的高溫細(xì)粉半焦循環(huán)回氣流氣化床作為進(jìn)料高溫燃燒，高溫?zé)煔鉃榱骰瘹饣蔡峁嵩?，殘?jiān)諝饧崩浜笞鳛闊o凝固劑道路水泥，從而實(shí)現(xiàn)粉煤低成本氣化。它主要由流化床、氣流床、氣固分離器、返料器、螺旋進(jìn)料器、氣流床進(jìn)料噴嘴等構(gòu)成。
文檔編號C10J3/54GK2608507SQ03204030
公開日2004年3月31日 申請日期2003年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月12日
發(fā)明者田原宇 申請人:田原宇