[发明专利]一种三段复合型干湿法可燃碳物质气化装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种三段复合型干湿法可燃碳物质气化装置，用于煤、焦等可燃碳物质的洁净气化，属于可燃碳物质气化技术领域。

背景技术

现有的煤、焦等可燃碳物质的气化技术，按反应床的类型可分为三种：固定床、流化床和气流床。

固定床使用的原料为无烟块煤、型煤或焦碳，原料来源有限且价格高；另一方面，固定床的常压气化床层温度低、效率低，对环境的污染严重。国家已明文规定，固定床属于被淘汰的落后气化技术。

流化床所用的是碎煤(一般颗粒直径不大于6mm)，如常压灰熔聚或加压灰熔聚，流化床的气化压低，反应温度约1000℃，生成的有效气体成份(CO+H₂)含量低，甲烷含量高(一般在6％～8％)，不适宜做化工原料。流化床气化技术不仅能耗高，而且产生的污水含有机物质，难以处理，也属于落后要淘汰的气化技术。

气流床有水煤浆加压气化技术和粉煤加压气化技术两种。

水煤浆气化技术是80年代发展起来的气化技术，其技术先进性远高于固定床和流化床。炉内用耐火砖衬里，气化温度小于1400℃，它对原料的要求很高，如要求煤的灰熔点不大于1250℃、灰分不大于14％、挥发分不小于25％，因此其原料的适用面较窄。此外，由于水煤浆中含有约40％的水，因此气化耗氧高。另外，由于气化温度相对低，产生的污水量较多，灰渣中含碳量高且较难处理。因此，该技术的应用及发展都受到了限制。

90年代发展起来的粉煤加压气化技术显示出了强大的生命力。其原料适用面宽广、气化温度高；耗氧低，与水煤浆气化技术相比，耗氧量降低25％～30％；而且有效气体成份高，一般(CO+H₂)含量约占90％。当前国内采用的粉煤加压气化技术分为干法除尘(适用于发电型的燃气轮机)和湿法除尘(适用于化工型原料)两种，它们的气化装置结构复杂且不合理，操作故障多，造价昂贵。国内除壳牌技术外尚无自己的干法除尘气化技术。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、阻力小、换热量少、耗氧低且同时适用于干法除尘和湿法除尘的可燃碳物质气化装置。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种三段复合型干湿法可燃碳物质气化装置，其特征在于：由反应段、激冷段和分离段从上到下依次连接组成；反应段包括外壳及设于外壳内部的竖管式保护壁，竖管式保护壁上、下两端分别连接上联箱和下联箱，上部出渣口设于下联箱下方；激冷段内壁设有耐火料，可喷入冷气体或水的激冷器设于激冷段内部，固渣口设于激冷段下端且与分离段内部的折流板连接；分离段底部设有水浴槽，分离段下方设有固渣出口，分离段侧面上部设有物料出口。

优选地，所述竖管式保护壁为成圆柱形环绕的翅片管，翅片管间设有测温装置。

优选地，所述上部出渣口和固渣口均为锥型。

本发明提供的一种三段复合型干湿法可燃碳物质气化装置涵盖反应段、激冷段及分离段。可燃碳物质通过在反应段内进行不完全燃烧反应，生成(CO+H₂)含量在90％以上的气体，可用作生产煤化工产品的原料，也可用于燃气轮机发电。激冷段通过安装可喷入冷气体或水的激冷器，实现同时适用于干法除尘和湿法除尘的功能。若反应段内产生的气体用于化工生产，激冷器采用水激冷；若反应段内产生的气体用于发电，激冷器采用干气激冷。分离段的折流板可用效地进行气固分离，气体经折流板返回，向上经物料出口出气化装置；反应后的固渣掉入水浴槽，再经灰渣出口流出；水浴槽可以保护底材料不超温，确保设备的安全。

本发明提供的装置通过可喷入冷气体或水的激冷器，可同时适用于干法除尘和湿法除尘，圆柱形带翅片的竖管式保护壁使流体阻力小、耗氧低，且结构紧凑、易于安装，具有成本低、效率高、安全可靠的特点。

附图说明

图1为本发明提供的一种三段复合型干湿法可燃碳物质气化装置示意图；

图2为本实施例中竖管式保护壁正视图；

图3为本实施例中竖管式保护壁俯视图；

附图标记说明

1-外壳；2-反应段；3-竖管式保护壁；4-下联箱；5-上联箱；6-上部出渣口；7-激冷段；8-激冷器；9-耐火料；10-分离段；11-水浴槽；12-折流板；13-固渣口；14-物料出口；15-固渣出口；16-外界出水管；17-外界进水管。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。