專利名稱：內(nèi)外循環(huán)煤氣化方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤氣化的方法及設(shè)備，特別是一種用于內(nèi)外循環(huán)流化床煤氣化的方法及裝置。
背景技術(shù)：
煤氣化方法中，氣流床煤氣化需要龐大的制粉設(shè)備，耗電高，其噴嘴壽命短以及耐火材料要求嚴(yán)格；固定床煤氣化的效率只有85％左右，剩余難以氣化的5％～10％的半焦與灰渣一同排出；流化床煤氣化方法中，煤料循環(huán)氣化，實(shí)現(xiàn)煤料與氣化劑長時(shí)間的充分接觸，將難于氣化的煤料多次進(jìn)行循環(huán)氣化，以適應(yīng)不同煤種及高灰低質(zhì)煤的氣化。在這方面，發(fā)明人已申請的專利有專利號為03112381.3的《一種煤氣化的方法及裝置》的發(fā)明專利，其中介紹了煤氣化的方法和裝置，包括氣化反應(yīng)器、燃燒提升爐以及具有煤預(yù)處理功能的給料加熱器等；已申請的專利號為01123960.3的《粉煤流化床氣化方法及氣化爐》發(fā)明專利，公開了粉煤流化床氣化方法及氣化爐，該專利設(shè)有煤燃燒段與氣化段分離的結(jié)構(gòu)，其燃燒段產(chǎn)生的熱量完全靠高溫物料帶入氣化段，但這種燃燒段與氣化段分離的結(jié)構(gòu)增加了設(shè)備的散熱性，因此，發(fā)明人提出了一種煤的燃燒與氣化交替進(jìn)行、煤燃燒過程通過高溫物料循環(huán)以及內(nèi)、外筒的熱傳遞為煤的氣化提供熱源、實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)與外循環(huán)的復(fù)合循環(huán)的煤氣化方法及設(shè)備，進(jìn)一步地，為了防止在內(nèi)外復(fù)合循環(huán)煤氣化的過程中，部分煤料在內(nèi)筒外壁結(jié)焦的現(xiàn)象以及內(nèi)外筒頂部分離器中570℃～600℃的高溫?zé)崃坷茫l(fā)明人對煤氣化方法及設(shè)備進(jìn)行了改進(jìn)，由此而提出了一種結(jié)構(gòu)緊湊的、熱效率利用高的內(nèi)外循環(huán)煤氣化的方法及裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明利用流化床煤氣化的方法，通過實(shí)現(xiàn)燃燒與氣化交替進(jìn)行以及內(nèi)外循環(huán)氣化的方法，以解決部分煤料在煤氣化過程中半焦不易氣化的問題，通過對煤氣化裝置結(jié)構(gòu)的進(jìn)行改進(jìn)，以解決煤料在煤氣化過程中，部分煤料在內(nèi)筒外壁面結(jié)焦的問題，內(nèi)外筒頂部分離器中高溫?zé)崃康睦脝栴}，其目的在于提供一種煤的燃燒與氣化交替進(jìn)行、煤燃燒過程通過高溫物料循環(huán)及裝置熱傳遞為煤的氣化提供熱源的內(nèi)外循環(huán)煤氣化方法及裝置。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)煤氣化的方法是由氣化外筒、燃燒提升內(nèi)筒、分離器、上、下環(huán)室L閥、氣化外筒構(gòu)成；本發(fā)明實(shí)現(xiàn)外循環(huán)過程是由氣化外筒、燃燒提升內(nèi)筒、煤氣分離器、燃燒廢氣分離器、回料控制閥、氣化外筒構(gòu)成；本發(fā)明實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)相結(jié)合的煤氣化過程構(gòu)成內(nèi)外循環(huán)煤氣化的方法及裝置，其技術(shù)方案如下本發(fā)明煤料由環(huán)型進(jìn)煤口進(jìn)入分離器中預(yù)熱為530℃～600℃后進(jìn)入上環(huán)室L閥中，在上環(huán)室L閥推動氣入口推動氣的推動下，沿上環(huán)室L閥煤料進(jìn)口擋板縱向進(jìn)入流化床氣化外筒的中間，由流化床氣化外筒底部的過熱蒸汽入口進(jìn)入流化床氣化外筒中200℃～250℃的過熱水蒸汽與熾熱的煤料進(jìn)行燃燒氣化，其中，未燃燒氣化的煤焦進(jìn)入流化床氣化外筒底部的下環(huán)室L閥中，由下環(huán)室L閥推動氣入口的推動氣推入流化床燃燒提升內(nèi)筒中，與流化床氣化外筒底部的壓縮空氣入口通過布風(fēng)板進(jìn)入的壓縮空氣一起上升進(jìn)行燃燒氣化，其中，未燃燒氣化的煤焦隨燃燒氣流進(jìn)入分離器中進(jìn)行氣固分離，分離后的煤焦再次進(jìn)入上環(huán)室L閥中，由上環(huán)室L閥推動氣入口的推動氣推入流化床氣化外筒中，再次進(jìn)行內(nèi)循環(huán)燃燒氣化；在流化床氣化外筒中，燃燒氣化產(chǎn)生的煤氣通過煤氣出口管送入煤氣分離器中進(jìn)行氣固分離，分離后的煤氣由煤氣出口輸出；在流化床燃燒提升內(nèi)筒中，燃燒煤焦產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠诜蛛x器中與煤料逆流換熱加熱煤料，然后由煙氣出口管送入燃燒煙氣分離器中進(jìn)行氣固分離，分離后的高溫?zé)煔庥蔁煔獬隹谂懦觯辉谌紵裏煔夥蛛x器和煤氣分離器中，分離后的飛煤或飛灰由回料控制閥、煤氣分離器排灰閥及燃燒煙氣分離器排灰閥進(jìn)行飛煤外循環(huán)氣化或飛灰外排放；在煤氣出口管和煙氣出口管的預(yù)熱水套中，自來水由自來水進(jìn)口進(jìn)入煤氣出口管預(yù)熱水套中進(jìn)行預(yù)熱后，由預(yù)熱水出口管送入煙氣出口管預(yù)熱水套中進(jìn)行再預(yù)熱，再由汽化室進(jìn)水管送入分離器外套汽化室中進(jìn)行汽化，再將汽化后的水蒸汽由蒸汽加熱管通過分離器中加熱為過熱蒸汽，然后由過熱蒸汽管送入流化床氣化外筒的底部與熾熱的煤料進(jìn)行燃燒氣化；在流化床燃燒提升內(nèi)筒中燃燒產(chǎn)生的灰渣由底部的排灰管排入水封槽中。
上述所述的煤料是低揮發(fā)分粉煤或者無煙粉煤。
一種用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明內(nèi)外循環(huán)煤氣化方法的裝置，其包含上環(huán)室L閥、上環(huán)室L閥煤料進(jìn)口擋板、上環(huán)室L閥推動氣入口、流化床氣化外筒、流化床燃燒提升內(nèi)筒、過熱蒸汽管、過熱蒸汽入口、布風(fēng)板、排灰管、水封槽、壓縮空氣入口、下環(huán)室L閥推動氣入口、自來水進(jìn)口、煤氣出口管預(yù)熱水套、煤氣出口管、煤氣分離器排灰閥、回料管、燃燒煙氣分離器排灰閥、回料控制閥、煤氣分離器、煤氣出口、燃燒煙氣分離器、煙氣出口、預(yù)熱水出口管、煙氣出口管預(yù)熱水套、煙氣出口管、汽化室進(jìn)水管、分離器外套汽化室、分離器、環(huán)型進(jìn)煤口、內(nèi)筒套管、蒸汽加熱管、下環(huán)室L閥，其特征在于一個(gè)流化床燃燒提升內(nèi)筒，其外套設(shè)有流化床氣化外筒；頂部連接有內(nèi)筒套管和上環(huán)室L閥煤料進(jìn)口擋板以及連通有分離器；底部設(shè)有下環(huán)室L閥、布風(fēng)板、壓縮空氣入口和排灰管以及水封槽；一個(gè)流化床氣化外筒，其內(nèi)套設(shè)有流化床燃燒提升內(nèi)筒及內(nèi)筒套管；頂部連通有分離器、連接有分離器外套汽化室；上部設(shè)有上環(huán)室L閥、上環(huán)室L閥推動氣入口、煤氣出口管以及煤氣出口管預(yù)熱水套；下部連通有下環(huán)室L閥和下環(huán)室L閥推動氣入口以及過熱蒸汽入口；底部設(shè)有布風(fēng)板、壓縮空氣入口和排灰管以及水封槽；一個(gè)分離器，其下端連通有流化床氣化外筒和流化床燃燒提升內(nèi)筒、連接有內(nèi)筒套管；上端連通有環(huán)型進(jìn)煤口；側(cè)面連通有煙氣出口管；其內(nèi)設(shè)有蒸氣加熱管；其外圍設(shè)有分離器外套汽化室；一個(gè)分離器外套汽化室，其內(nèi)套設(shè)有分離器并連通有蒸氣加熱管；其外連通有汽化室進(jìn)水管，連接有煙氣出口管預(yù)熱水套、過熱蒸汽管和環(huán)型進(jìn)煤口；其下端連接有流化床氣化外筒；一個(gè)煤氣分離器，其一側(cè)上部連通有煤氣出口管、連接有煤氣出口管預(yù)熱水套以及其上的自來水進(jìn)口和預(yù)熱水出口管；上端設(shè)有煤氣出口；下部連通有回料管以及回料控制閥；下端部設(shè)有煤氣分離器排灰閥；一個(gè)燃燒煙氣分離器，其一側(cè)上部連通有煙氣出口管、連接有煙氣出口管預(yù)熱水套以及其上的預(yù)熱水出口管和汽化室進(jìn)水管；上端連通有煙氣出口；下部連通有回料管以及回料控制閥；下端部設(shè)有燃燒煙氣分離器排灰閥。
本發(fā)明采用上述內(nèi)外循環(huán)煤氣化方法及裝置的技術(shù)方案與現(xiàn)有采用無煙塊煤或焦炭為原料的常壓水煤氣發(fā)生爐相比，本方法以粉煤或粉焦為原料，這不僅大大降低了成本，還為粉煤或粉焦利用開辟了新途徑。與現(xiàn)有常壓水煤氣發(fā)生爐相比，一是由于常壓水煤氣發(fā)生爐需要切換氣體，所以機(jī)械設(shè)備復(fù)雜，易磨損，投資大；而本發(fā)明工藝方法無切換過程，結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，投資低。二是常壓水煤氣發(fā)生爐，升溫過程不造氣，生產(chǎn)效率低；本發(fā)明工藝方法氣化、燃燒、加熱連續(xù)進(jìn)行，生產(chǎn)效率高。與現(xiàn)有氧一水蒸氣混合物為氣化劑的連續(xù)制水煤氣的工藝方法如流化床氣化Winkler、KRW以及氣流床氣化工藝K-T爐、德士古相比，盡管這些工藝都需氧(富氧空氣)-水蒸氣為氣化劑，但本發(fā)明工藝僅氣化煤中易氣化的部分，而難氣化的部分流化床燃燒提升內(nèi)筒被燃燒(用空氣)，所以其耗氧-水蒸氣的量低。
本發(fā)明采用上述內(nèi)外循環(huán)煤氣化的方法及裝置的創(chuàng)新之處在于本方法設(shè)計(jì)有分離器及分離器外套汽化室、上環(huán)室L閥及上環(huán)室L閥煤料進(jìn)口擋板、流動床氣化外筒、下環(huán)室L閥、流化床燃燒提升內(nèi)筒等結(jié)構(gòu)，流化床燃燒提升內(nèi)筒產(chǎn)生的熱量由內(nèi)筒壁及熾熱的煤料帶入流動床氣化外筒，為在流動床氣化外筒中進(jìn)行氣化反應(yīng)提供熱能，熱能利用率達(dá)85％～92％。在本發(fā)明方法中，流化床燃燒提升內(nèi)筒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠趹T性分離器和煤料逆流換熱，降低了煙氣排出溫度，同時(shí)預(yù)了煤料溫度，利用了熱能，提高了熱效率。在本發(fā)明工藝方法中，流化床燃燒提升內(nèi)筒未燃燒盡而又升溫的煤焦，被高溫氣攜帶進(jìn)入流動床氣化外筒反應(yīng)器，這種煤焦既是氣化原料又是熱載體，進(jìn)行固體循環(huán)轉(zhuǎn)化。在本發(fā)明的裝置中，煤料經(jīng)過上環(huán)室L閥進(jìn)入流化床氣化外筒中時(shí)，由上環(huán)室L閥煤料進(jìn)口擋板隔擋，使煤料縱向進(jìn)入流化床氣化外筒的中間，避免了高溫煤料直接沖向高溫流化床燃燒提升內(nèi)筒外壁面而在壁面結(jié)焦，影響流化床氣化外筒燃燒氣化。在本發(fā)明的裝置中，分離器的外圍設(shè)有分離器外套汽化室，煤氣出口管和煙氣出口管的外圍設(shè)有預(yù)熱水夾套，自來水進(jìn)入煤氣出口管和煙氣出口管的預(yù)熱水套預(yù)熱后，再進(jìn)入分離器外套汽化室中進(jìn)行汽化，汽化后由蒸汽管經(jīng)過分離器加熱為過熱蒸汽，然后將過熱水蒸汽送入流化床氣化外筒底部的中后與熾熱的煤料進(jìn)行氣化反應(yīng)；實(shí)現(xiàn)了煤氣出口管和煙氣出口管以及分離器氣的熱能再利用，并將分離器外套汽化室汽化的蒸汽直接用于流化床氣化外筒煤料氣化的氣化蒸汽，減少了蒸汽供給設(shè)備，降低了成本，而且在整個(gè)內(nèi)外循環(huán)煤氣化的過程中，使得煤料、煤焦、過熱蒸汽和壓縮空氣在內(nèi)外循環(huán)氣化中得到了均衡循環(huán)和均衡氣化，有效地進(jìn)行了熱能回收利用。
本發(fā)明工藝方法及裝置突出的特點(diǎn)是①煤料在氣化過程中，三大步加熱、氣化、燃燒分別在裝置中的慣性分離器、流化床氣化外筒和流化床燃燒提升內(nèi)筒中進(jìn)行，消除了升溫過程中煙塵和干餾揮發(fā)分的污染；②本發(fā)明設(shè)計(jì)有分離器、上環(huán)室L閥、流動床氣化外筒、下環(huán)室L閥、流化床燃燒提升內(nèi)筒等內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)，流化床燃燒提升內(nèi)筒產(chǎn)生的熱能由內(nèi)筒壁及熾熱的煤料帶入流化床氣化外筒中，為流化床氣化外筒中進(jìn)行氣化反應(yīng)提供了熱能；③煤料分級循環(huán)連續(xù)氣化，并能夠?qū)崿F(xiàn)氣化過程自動化，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了成本；④充分地利用了熱能，在實(shí)現(xiàn)了內(nèi)外循環(huán)的同時(shí)，回收利用了煤氣出口管和煙氣出口管以及分離器的熱能，并且用作流化床氣化外筒的汽化劑，大大降低了成本；⑤利用粉煤或粉焦為原料，不僅降低了成本，而且充分利用了粉煤或粉焦資源；⑥產(chǎn)品煤氣以CO和H2為主，是優(yōu)質(zhì)的制醇醚等含氧化合物的優(yōu)質(zhì)原料。


圖1是本發(fā)明的氣化工藝流程和裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的氣化工藝流程和裝置結(jié)構(gòu)A-A剖面圖。
圖3是本發(fā)明的氣化工藝流程和裝置結(jié)構(gòu)B-B剖面圖。
圖中1上環(huán)室L閥 2上環(huán)室L閥煤料進(jìn)口擋板 3上環(huán)室L閥推動氣入口 4流化床氣化外筒 5流化床燃燒提升內(nèi)筒 6過熱蒸汽管7過熱蒸汽入口 8布風(fēng)板 9排灰管 10水封槽 11壓縮空氣入口12下環(huán)室L閥推動氣入口 13自來水進(jìn)口 14煤氣出口預(yù)熱水套 15煤氣出口管 16煤氣分離器排灰閥 17回料管 18燃燒煙氣分離器排灰閥 19回料控制閥 20煤氣分離器 21煤氣出口 22燃燒煙氣分離器 23煙氣出口 24預(yù)熱水出口管 25煙氣出口管預(yù)熱水套 26煙氣出口管 27汽化室進(jìn)水管 28分離器外套汽化室 29分離器 30環(huán)型進(jìn)煤口 31內(nèi)筒套管 32蒸氣加熱管 33下環(huán)室L閥具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，實(shí)施例是對本發(fā)明的進(jìn)一步詳細(xì)描述，并不對本發(fā)明作出任何限制。
實(shí)施方式1按照內(nèi)外循環(huán)煤氣化的技術(shù)方案，實(shí)施內(nèi)外循環(huán)煤氣化方法，首先將煤料(低揮發(fā)分粉煤或者無煙粉煤)由環(huán)型進(jìn)煤口30進(jìn)入慣性分離器29中，預(yù)熱為530℃～600℃后，進(jìn)入上環(huán)室L閥1中，在上環(huán)室L閥推動氣入口3進(jìn)入的壓縮空氣的推動下，沿上環(huán)室L閥煤料進(jìn)口擋板2縱向進(jìn)入流化床氣化外筒4的中間，由流化床氣化外筒4底部的過熱蒸汽入口7進(jìn)入的流化床氣化外筒4中的200℃～250℃的過熱蒸汽與熾熱的煤料進(jìn)行燃燒氣化，其中，未燃燒氣化的煤焦進(jìn)入流化床氣化外筒4底部的下環(huán)室L閥33中，由下環(huán)室L閥推動氣入口12進(jìn)入的壓縮空氣的推動下，煤焦被推入流化床燃燒提升內(nèi)筒5中，與流化床氣化外筒4底部的壓縮空氣入口11通過布風(fēng)板8進(jìn)入的壓縮空氣一起上升進(jìn)行燃燒氣化，其中，未燃燒氣化的煤焦隨燃燒氣流進(jìn)入分離器29中進(jìn)行氣固分離，分離后的煤焦再次進(jìn)入上環(huán)室L閥1中，由上環(huán)室L閥推動氣入口3進(jìn)入的壓縮空氣推入流化床氣化外筒4中，再次進(jìn)行內(nèi)循環(huán)燃燒氣化；在流化床氣化外筒4中，燃燒氣化產(chǎn)生的煤氣通過煤氣出口管15送入旋風(fēng)煤氣分離器20中進(jìn)行氣固分離，分離后的煤氣由煤氣出口21輸出；在流化床燃燒提升內(nèi)筒5中，燃燒煤焦產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠趹T性分離器29中與煤料逆流換熱加熱煤料，然后由煙氣出口管26送入旋風(fēng)燃燒煙氣分離器22中進(jìn)行氣固分離，分離后的高溫?zé)煔庥蔁煔獬隹?3排出；在燃燒煙氣分離器22和煤氣分離器20中，分離后的飛煤或飛灰由回料控制閥19及煤氣分離器排灰閥16、燃燒煙氣分離器排灰閥18進(jìn)行飛煤外循環(huán)氣化或飛灰外排放；在煤氣出口管15和煙氣出口管26的預(yù)熱水套中，自來水由自來水進(jìn)口13進(jìn)入煤氣出口管預(yù)熱水套14中進(jìn)行預(yù)熱后，由預(yù)熱水出口管24送入煙氣出口管預(yù)熱水套25中進(jìn)行再預(yù)熱，再由汽化室進(jìn)水管27送入分離器外套汽化室28中進(jìn)行汽化，再將汽化后的水蒸汽由蒸汽加熱管32通過分離器29中加熱為過熱蒸汽，然后由過熱蒸汽管6送入流化床氣化外筒4的底部與熾熱的煤料進(jìn)行燃燒氣化；在流化床燃燒提升內(nèi)筒5中燃燒產(chǎn)生的灰渣由底部的排灰管9排入水封槽10中。
實(shí)施方式2按照內(nèi)外循環(huán)煤氣化的技術(shù)方案，本發(fā)明實(shí)施用于實(shí)現(xiàn)內(nèi)外循環(huán)煤氣化方法的裝置，其包含上環(huán)室L閥1、上環(huán)室L閥煤料進(jìn)口擋板2、上環(huán)室L閥推動氣入口3、流化床氣化外筒4、流化床燃燒提升內(nèi)筒5、過熱蒸汽管6、過熱蒸汽入口7、布風(fēng)板8、排灰管9、水封槽10、壓縮空氣入口11、下環(huán)室L閥推動氣入口12、自來水進(jìn)口13、煤氣出口管預(yù)熱水套14、煤氣出口管15、煤氣分離器排灰閥16、回料管17、燃燒煙氣分離器排灰閥18、回料控制閥19、煤氣分離器20、煤氣出口21、燃燒煙氣分離器22、煙氣出口23、預(yù)熱水出口管24、煙氣出口管預(yù)熱水套25、煙氣出口管26、汽化室進(jìn)水管27、分離器外套汽化室28、分離器29、環(huán)型進(jìn)煤口30、內(nèi)筒套管31、蒸汽加熱管32、下環(huán)室L閥33，其結(jié)構(gòu)改進(jìn)在于設(shè)置一個(gè)流化床燃燒提升內(nèi)筒5，其外套設(shè)有流化床氣化外筒4；頂部連接有內(nèi)筒套管31和上環(huán)室L閥煤料進(jìn)口擋板2以及慣性分離器29；底部設(shè)有下環(huán)室L閥33、布風(fēng)板8、壓縮空氣入口11和排灰管9以及水封槽10；設(shè)置一個(gè)流化床氣化外筒4，其內(nèi)套設(shè)有流化床燃燒提升內(nèi)筒5及內(nèi)筒套管31；頂部連通有慣性分離器29、連接有分離器外套汽化室28；上部設(shè)有上環(huán)室L閥1、上環(huán)室L閥推動氣入口3、煤氣出口管15以及煤氣出口管預(yù)熱水套14；下部連通有下環(huán)室L閥33和下環(huán)室L閥推動氣入口12以及過熱蒸汽入口7；底部設(shè)有布風(fēng)板8、壓縮空氣入口11、排灰管9和水封槽10；設(shè)置一個(gè)慣性分離器29，其下端連通有流化床氣化外筒4和流化床燃燒提升內(nèi)筒5、連接有內(nèi)筒套管31；上端連通有環(huán)型進(jìn)煤口30；側(cè)面連通有煙氣出口管26；其內(nèi)設(shè)有蒸氣加熱管32；其外圍設(shè)有分離器外套汽化室28；
設(shè)置一個(gè)分離器外套汽化室28，其內(nèi)套設(shè)有慣性分離器29并連通有蒸氣加熱管32；其外連通有汽化室進(jìn)水管27、連接有煙氣出口管預(yù)熱水套25、過熱蒸汽管6和環(huán)型進(jìn)煤口30；其下端連接有流化床氣化外筒4；設(shè)置一個(gè)旋風(fēng)煤氣分離器20，其一側(cè)上部連通有煤氣出口管15、連接有煤氣出口管預(yù)熱水套14以及其上的自來水進(jìn)口13和預(yù)熱水出口管24；上端設(shè)有煤氣出口21；下部連通有回料管17以及回料控制閥19；下端部設(shè)有煤氣分離器排灰閥16；設(shè)置一個(gè)旋風(fēng)燃燒煙氣分離器22，其一側(cè)上部連通有煙氣出口管26、連接有煙氣出口管預(yù)熱水套25及其上的預(yù)熱水出口管24和汽化室進(jìn)水管27；上端連通有煙氣出口23；下部連通有回料管17及回料控制閥19；下端部連通有燃燒煙氣分離器排灰閥18。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)外循環(huán)煤氣化方法，其特征在于煤料由環(huán)型進(jìn)煤口(30)進(jìn)入分離器(29)中預(yù)熱為530℃～600℃后進(jìn)入上環(huán)室L閥(1)中，在上環(huán)室L閥推動氣入口(3)推動氣的推動下，沿上環(huán)室L閥煤料進(jìn)口擋板(2)縱向進(jìn)入流化床氣化外筒(4)的中間，由流化床氣化外筒(4)底部的過熱蒸汽入口(7)進(jìn)入流化床氣化外筒(4)中的200℃～250℃的過熱水蒸汽與熾熱的煤料進(jìn)行燃燒氣化，其中，未燃燒氣化的煤焦進(jìn)入流化床氣化外筒(4)底部的下環(huán)室L閥(33)中，由下環(huán)室L閥推動氣入口(12)的推動氣推入流化床燃燒提升內(nèi)筒(5)中，與流化床氣化外筒(4)底部的壓縮空氣入口(11)通過布風(fēng)板(8)進(jìn)入的壓縮空氣一起上升進(jìn)行燃燒氣化，其中，未燃燒氣化的煤焦隨燃燒氣流進(jìn)入分離器(29)中進(jìn)行氣固分離，分離后的煤焦再次進(jìn)入上環(huán)室L閥(1)中，由上環(huán)室L閥推動氣入口(3)的推動氣推入流化床氣化外筒(4)中，再次進(jìn)行內(nèi)循環(huán)燃燒氣化；在流化床氣化外筒(4)中，燃燒氣化產(chǎn)生的煤氣通過煤氣出口管(15)送入煤氣分離器(20)中進(jìn)行氣固分離，分離后的煤氣由煤氣出口(21)輸出；在流化床燃燒提升內(nèi)筒(5)中，燃燒煤焦產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠诜蛛x器(29)中與煤料逆流換熱加熱煤料，然后由煙氣出口管(26)送入燃燒煙氣分離器(22)中進(jìn)行氣固分離，分離后的高溫?zé)煔庥蔁煔獬隹?23)排出；在燃燒煙氣分離器(22)和煤氣分離器(20)中，分離后的飛煤或飛灰由回料控制閥(19)、煤氣分離器排灰閥(16)及燃燒煙氣分離器排灰閥(18)進(jìn)行飛煤外循環(huán)氣化或飛灰外排放；在煤氣出口管(15)和煙氣出口管(26)的預(yù)熱水套中，自來水由自來水進(jìn)口(13)進(jìn)入煤氣出口管預(yù)熱水套(14)中進(jìn)行預(yù)熱后，由預(yù)熱水出口管(24)送入煙氣出口管預(yù)熱水套(25)中進(jìn)行再預(yù)熱，再由汽化室進(jìn)水管(27)送入分離器外套汽化室(28)中進(jìn)行汽化，再將汽化后的水蒸汽由蒸汽加熱管(32)通過分離器(29)中加熱為過熱蒸汽，然后由過熱蒸汽管(6)送入流化床氣化外筒(4)的底部與熾熱的煤料進(jìn)行燃燒氣化；在流化床燃燒提升內(nèi)筒(5)中燃燒產(chǎn)生的灰渣由底部的排灰管(9)排入水封槽(10)中。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)外循環(huán)煤氣化方法，其特征在于所述的煤料是低揮發(fā)分粉煤或者無煙粉煤。
3.一種用于實(shí)現(xiàn)內(nèi)外循環(huán)煤氣化方法的裝置，其包含上環(huán)室L閥(1)、上環(huán)室L閥煤料進(jìn)口擋板(2)、上環(huán)室L閥推動氣入口(3)、流化床氣化外筒(4)、流化床燃燒提升內(nèi)筒(5)、過熱蒸汽管(6)、過熱蒸汽入口(7)、布風(fēng)板(8)、排灰管(9)、水封槽(10)、壓縮空氣入口(11)、下環(huán)室L閥推動氣入口(12)、自來水進(jìn)口(13)、煤氣出口管預(yù)熱水套(14)、煤氣出口管(15)、煤氣分離器排灰閥(16)、回料管(17)、燃燒煙氣分離器排灰閥(18)、回料控制閥(19)、煤氣分離器(20)、煤氣出口(21)、燃燒煙氣分離器(22)、煙氣出口(23)、預(yù)熱水出口管(24)、煙氣出口管預(yù)熱水套(25)、煙氣出口管(26)、汽化室進(jìn)水管(27)、分離器外套汽化室(28)、分離器(29)、環(huán)型進(jìn)煤口(30)、內(nèi)筒套管(31)、蒸汽加熱管(32)、下環(huán)室L閥(33)，其特征在于一個(gè)流化床燃燒提升內(nèi)筒(5)，其外套設(shè)有流化床氣化外筒(4)；頂部連接有內(nèi)筒套管(31)和上環(huán)室L閥煤料進(jìn)口擋板(2)以及連通有分離器(29)；底部設(shè)有下環(huán)室L閥(33)、布風(fēng)板(8)、壓縮空氣入口(11)和排灰管(9)以及水封槽(10)；一個(gè)流化床氣化外筒(4)，其內(nèi)套設(shè)有流化床燃燒提升內(nèi)筒(5)及內(nèi)筒套管(31)；頂部連通有分離器(29)、連接有分離器外套汽化室(28)；上部設(shè)有上環(huán)室L閥(1)、上環(huán)室L閥推動氣入口(3)、煤氣出口管(15)以及煤氣出口管預(yù)熱水套(14)；下部連通有下環(huán)室L閥(33)和下環(huán)室L閥推動氣入口(12)以及過熱蒸汽入口(7)；底部設(shè)有布風(fēng)板(8)、壓縮空氣入口(11)和排灰管(9)以及水封槽(10)；一個(gè)分離器(29)，其下端連通有流化床氣化外筒(4)和流化床燃燒提升內(nèi)筒(5)、連接有內(nèi)筒套管(31)；上端連通有環(huán)型進(jìn)煤口(30)；側(cè)面連通有煙氣出口管(26)；其內(nèi)設(shè)有蒸氣加熱管(32)；其外圍設(shè)有分離器外套汽化室(28)；一個(gè)分離器外套汽化室(28)，其內(nèi)套設(shè)有分離器(29)并連通有蒸氣加熱管(32)；其外連通有汽化室進(jìn)水管(27)，連接有煙氣出口管預(yù)熱水套(25)、過熱蒸汽管(6)和環(huán)型進(jìn)煤口(30)；其下端連接有流化床氣化外筒(4)；一個(gè)煤氣分離器(20)，其一側(cè)上部連通有煤氣出口管(15)、連接有煤氣出口管預(yù)熱水套(14)以及其上的自來水進(jìn)口(13)和預(yù)熱水出口管(24)；上端設(shè)有煤氣出口(21)；下部連通有回料管(17)以及回料控制閥(19)；下端部設(shè)有煤氣分離器排灰閥(16)；一個(gè)燃燒煙氣分離器(22)，其一側(cè)上部連通有煙氣出口管(26)、連接有煙氣出口管預(yù)熱水套(25)以及其上的預(yù)熱水出口管(24)和汽化室進(jìn)水管(27)；上端連通有煙氣出口(23)；下部連通有回料管(17)以及回料控制閥(19)；下端部設(shè)有燃燒煙氣分離器排灰閥(18)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種內(nèi)外循環(huán)煤氣化方法及裝置，其特征是煤料經(jīng)分離器預(yù)熱后由上環(huán)室L閥進(jìn)入氣化外筒中進(jìn)行氣化，其中未氣化的煤焦由下環(huán)室L閥進(jìn)入氣化燃燒內(nèi)筒進(jìn)行燃燒氣化，后經(jīng)分離器、上環(huán)室L閥、氣化外筒再次進(jìn)行內(nèi)循環(huán)氣化；氣化煤氣輸入煤氣分離器分離后輸出，煙氣輸入煙氣分離器分離后排放，分離的飛煤或飛灰由回料控制閥及排灰閥進(jìn)行飛煤外循環(huán)氣化或飛灰外排放；在氣化燃燒內(nèi)筒產(chǎn)生的灰渣由排灰管排出。本發(fā)明利用粉煤集加熱、氣化和燃燒分別在慣性分離器、氣化外筒和氣化燃燒內(nèi)筒中進(jìn)行，熱量利用率達(dá)85％～92％，而且煤料分級循環(huán)連續(xù)氣化，結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品煤氣以CO和H
文檔編號C10J3/04GK1786123SQ200510118290
公開日2006年6月14日 申請日期2005年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月25日
發(fā)明者戎文華, 楊巨生, 張永發(fā), 謝克昌 申請人:太原理工大學(xué)