[发明专利]粉煤流化床气化方法及气化炉

权利要求书

1、一种粉煤流化床气化方法，其特征是经过破碎和10mm过筛的原料煤[C0]送入气力分离器[E1]中，来自鼓风机的空气[K0]由[E1]底部进入，气体在[E1]的上段被加速，与[C0]料相接触，[C0]中的小于0.5mm煤料被气流夹带，经分离后送成型机[E2]中，其余物料[C1]则下落至煤箱经计量加料器加入气化炉；在[E2]中同时加入粘结剂[A1]、粘结性粉煤[A2]和催化剂[A3]以及适量水等，经成型的物料直接挤入气化炉内；来自鼓风机/压缩机[E11]的空气(或氧气)分成四路分别进入气化炉，它们分别是：气体[G1]为与灰渣进行换热部分的空气，[G2]则为进入热备灰盘狭缝的气流，[G1]与[G2]的混合气体由文丘里控制管进入气化炉，气流[G3]供给高温燃烧区，[G4]为气化炉的主气化剂流体，它与来自锅炉的蒸汽[G5]混合后经喷嘴组[E15]进入气化炉的密相段，维持气化炉达到稳定的流态化；高温燃烧区[E5]采用中速流态化操作，气化护内煤料中的灰份被富集和粘聚、团聚，高含灰的灰渣被排灰管[E6]选择性排出后，经热备式灰盘[E7]落下后在移动床式换热器中与来自底部的冷气体[G1]换热后，[H1]由螺旋排灰机排出至[E10]；气化煤气离开气化炉时仍然夹带部分飞灰，在一级旋风除尘器[E12]中分离出的飞灰[H2]送飞灰燃烧器[E17]，在此与助燃空气燃烧后返回气化炉并送至高温燃烧区[E5]，在此飞灰参加再燃烧，并经与高温灰球碰撞发生粘聚；而在二级旋风除尘器[E13]收集的飞灰[H3]送至飞灰造粒器[E14]中，在此，粘结性煤粉[A4]被切向喷入，与自上分散而下的热飞灰相接触混合，煤被加热发生干馏过程，与混合的飞灰一起经软化、熔融流动、固化和收缩等阶段，最终形成具有相当强度的半焦小颗粒[H4]，这部分料被返回原料煤箱，再次进入气化炉气化。

2一种用于权利要求1粉煤流化床气化方法的气化炉其特征是自下而上分别由常规稀相段[E3]、倒锥型的密相段[E4]、高温燃烧区[E5]、文丘里排灰管[E6]以及热备排灰控制机构[E7]、灰渣逆流换热器[E8]、出灰螺旋[E9]等组成；稀相段E3为圆筒形结构，来自密相段的高温气体与夹带的细颗粒飞尘继续发生反应；密相段[E4]包括稀相段下部的圆筒体和倒圆锥体部分，沿锥体段圆周均匀布置的组合喷嘴[E15]将按比例混合的包括空气[G4](或氧气)和蒸汽[G5]气化剂送入气化炉内；高温燃烧区[E5]为小圆筒体结构，其上部与圆锥体[E4]相连，底部与排灰管[E6]相接，其内部设置布风板，在筒体的侧面有飞灰循环的入口，空气[G3]通过布风板进入该区作流化介质和进行燃烧反应，自一级飞灰燃烧器[E17]来的高温飞灰循环进入该区；具有喉管结构的排灰管[E6]进行选择性排灰控制，下部连接排灰热备结构和灰渣冷却结构，来自其下部的气流通过排灰管进入气化炉，在高速气流进入气化炉时，炉内料中大而重颗粒不能被托起而落下离开气化炉；在控制排灰管[E6]底部相连接的热备式结构为原盘式设计，上小下大的两个圆盘同心重叠布置，其间留有狭缝，气流[G2]从下层的圆盘中心流入后再从两层盘间狭缝高速喷出；在热备结构的下部为移动床式换热装置[E8]；冷空气[G1](或氧气及部分蒸汽)与高温灰渣进行逆流换热，灰渣中可能存在的残碳将与氧进一步反应，灰渣温度降至300℃以下后经排灰螺旋[E9]排除送达灰箱[E10]；与灰层换热的气体升温后与热备灰盘气流混合作为排灰管气体进入气化炉。