[实用新型]一种用于高压及多元气化剂进行碎煤加压气化的实验装置

说明书

一种用于高压及多元气化剂进行碎煤加压气化的实验装置，它包括进煤单元、气化单元、出灰单元、煤气后处理单元。本实用新型具有可长周期运行，安全高效的对不同煤种用于高压及多元气化剂进行碎煤加压气化的实验研究。的优点。

技术领域

本实用新型属于煤气化领域，特别涉及一种用于高压及多元气化剂进行碎煤加压气化的实验装置。

背景技术

碎煤加压气化炉是一种固定床煤气化炉，由于对原料煤要求低，即除强黏结性煤外，其余煤种都可以气化，特别是低阶煤和高灰熔点的劣质煤。该气化技术被广泛应用于煤制合成氨、甲醇、二甲醚、合成油以及煤制天然气领域。随着目前煤气化技术向着大规模发展以及日益严苛的环保要求，需要开发新一代高压力、大直径、低污染、低排放、低能耗、低氧耗的大规模碎煤加压气化技术。

碎煤加压气化试验是气化装置设计，材料筛选，工艺参数优化不可或缺的环节。然而目前实验室的小型实验装置难以充分模拟碎煤加压气化炉的气化过程，而工业装置试烧投资巨大，且不能充分研究不同工况下的气化过程。同时，现有的试验平台均不能长周期、安全稳定的进行4.0MPa以上，并进行CO₂、水蒸气、O₂的多元气化剂的碎煤加压气化试验研究，不能为大规模碎煤加压气化技术的开发提供数据支撑和理论依据。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种可长周期运行，安全高效的对不同煤种用于高压及多元气化剂进行碎煤加压气化的实验装置。

一种用于高压及多元气化剂进行碎煤加压气化的实验装置，它包括进煤单元、气化单元、出灰单元、煤气后处理单元；

所述的进煤单元包括煤罐、输煤螺旋器和输煤螺旋电机，煤罐顶部为煤罐法兰盖，煤罐下部与输煤螺旋器的进料口相连，输煤螺旋器的出料口与气化炉顶部相连，输煤螺旋螺杆由输煤螺旋电机带动。

所述的气化单元包括气化炉和炉体取样冷却器，气化炉包括上封头、炉体和下封头，在炉体的上部有集气筒，炉顶取压口和粗煤气出口，下部有布气盘，集气筒的上部与粗煤气出口相连，位于集气筒与布气盘之间的炉体上有上、中、下三个炉体取样口和若干个测温口，三个炉体取样口与炉体取样冷却器相连，下封头上有气化剂入口和炉底测压口，布气盘由气化剂管与气化剂入口相连。

所述的出灰单元包括输灰螺旋器和灰罐，输灰螺旋器的进口与气化炉的出灰口相通，输灰螺旋器的出口与灰罐连接，灰罐的出料口有灰罐法兰盖，输灰螺旋螺杆由输灰螺旋电机带动。

所述的煤气后处理单元包括间冷器、火炬气液分离器、取样冷却器、在线氧分析仪、脱盐水罐、板式换热器和煤气水罐，粗煤气出口与间冷器煤气进口相连，间冷器的煤气出口与火炬气液分离器相连，两者间的连接管线上安装有粗煤气取样冷却器和在线氧分析仪；间冷器端部有两个冲洗水入口，分别位于隔板两侧，间冷器底端的煤气水出口与煤气水罐相连，脱盐水罐出水口和板式换热器的脱盐水回水混合，通过脱盐水泵进入间冷器下部的脱盐水输入口，间冷器上部的脱盐水输出口与板式换热器的脱盐水进水口相连。

如上所述的炉体由内到外依次是耐火砖、耐火泥、气化炉筒体。

如上所述的集气筒由上部圆锥体和下部圆管组成，圆管由出气管与粗煤气出口相连。

如上所述的布气盘包括球形碗、支撑，布气盘管段和变径，布气盘管段内有锥形支撑，球形碗通过支撑固定于布气盘管段之上，球形碗的底端进入布气盘管段内，并且布气盘管段外壁的顶端距球形碗垂直距离H为3-8mm，变径分别与布气盘管段下部和气化剂管线相连。

如上所述的炉体取样口包括取样管，炉体取样口吹扫管，套管、冷却进水管和冷却回水管，取样管位于套管内，取样管的一端伸入气化炉的炉腔内，另一端位于炉体外侧，在取样管有取样口吹扫管，套管下方有冷却进水管，上方有冷却出水管，冷却进水管的出水口位于套管的后部，冷却出水管的出水口位于套管的前部。