[发明专利]水煤浆气化炉与气基竖炉联合生产直接还原铁的系统和方法

权利要求书

1.一种水煤浆气化炉与气基竖炉联合生产直接还原铁的系统，其特征在于，包括：

气化炉，所述气化炉内具有气化腔室，所述气化腔室的内壁设置有第一水冷壁，所述气化炉的顶部设置有烧嘴，所述烧嘴适于向所述气化炉内喷入水煤浆和氧气，所述气化炉的底部具有气化产物出口；

辐射废锅，所述辐射废锅内设置有第二水冷壁，所述辐射废锅具有气化产物入口、排渣口和粗煤气出口，所述气化产物入口与所述气化产物出口相连，

高温旋风分离器，所述高温旋风分离器具有粗煤气入口、预除尘煤气出口和飞灰出口，所述粗煤气入口与所述粗煤气出口相连；

除尘洗涤塔，所述除尘洗涤塔与所述预除尘煤气出口相连；

脱硫脱碳塔，所述脱硫脱碳塔与所述除尘洗涤塔相连；

重整炉，所述重整炉具有煤气-蒸汽入口，还原气出口、燃料-热空气入口、烟气出口，所述煤气-蒸汽入口分别与脱硫脱碳塔和蒸汽供给装置相连，所述燃料-热空气入口分别与所述脱硫脱碳塔和热空气供给装置相连；

气基竖炉，所述气基竖炉具有球团矿入口、还原气入口、还原铁出口和炉顶气出口，所述还原气入口与所述还原气出口相连。

2.根据权利要求1所述的水煤浆气化炉与气基竖炉联合生产直接还原铁的系统，其特征在于，进一步包括：

汽包，所述汽包分别与所述第一水冷壁、第二水冷壁的饱和蒸汽出口以及煤气-蒸汽入口相连。

3.根据权利要求1所述的水煤浆气化炉与气基竖炉联合生产直接还原铁的系统，其特征在于，进一步包括：湿磨机，所述湿磨机具有原煤入口、水-添加剂入口和返灰入口，所述返灰入口与所述飞灰出口相连。

4.根据权利要求1所述的水煤浆气化炉与气基竖炉联合生产直接还原铁的系统，其特征在于，进一步包括：

炉顶气洗涤器，所述炉顶气洗涤器具有炉顶气入口和净化炉顶气出口，所述炉顶气入口与所述炉顶气出口相连，所述净化炉顶气出口分别与所述脱硫脱碳塔和所述燃料-热空气入口相连。

5.根据权利要求1所述的水煤浆气化炉与气基竖炉联合生产直接还原铁的系统，其特征在于，进一步包括：

空气预热器，所述空气预热器具有冷空气入口、热空气出口，热烟气入口和冷烟气出口，所述热烟气入口与所述重整炉烟气出口相连，所述热空气出口与所述燃料-热空气入口相连。

6.一种水煤浆气化炉与气基竖炉联合生产直接还原铁的方法，其特征在于，包括：

利用带水冷壁的气化炉对水煤浆进行气化反应，以便得到气化产物，并产生蒸汽；

使得所述气化产物进入辐射废锅内进行热量回收和分离，以便得到粗煤气和废渣，并产生蒸气；

将所述粗煤气通入高温旋风分离器内进行除灰，以便分离出飞灰并得到预除尘煤气；

将所述预除尘煤气依次通入除尘洗涤塔和脱硫脱碳塔内进行除尘和脱硫脱碳，以便得到净化后煤气；

将一部分的所述净化后煤气与蒸汽混合并通入重整炉内进行重整反应，以便得到还原气，将另一部分的所述净化后煤气与热空气混合通入所述重整炉内为所述重整反应提供热源，并产生热烟气；

将所述还原气通入气基竖炉内对所述气基竖炉内的球团矿进行还原，以便得到还原铁并产生炉顶气。

7.根据权利要求6所述的水煤浆气化炉与气基竖炉联合生产直接还原铁的方法，其特征在于，进一步包括：

将所述气化炉和所述辐射废锅产生的蒸汽通入汽包内，以便为所述净化后煤气的重整反应提供蒸汽。

8.根据权利要求6所述的水煤浆气化炉与气基竖炉联合生产直接还原铁的方法，其特征在于，进一步包括：

将所述高温旋风分离器分离出飞灰返回湿磨机用于制备气化反应的水煤浆。

9.根据权利要求6所述的水煤浆气化炉与气基竖炉联合生产直接还原铁的方法，其特征在于，进一步包括：

将所述炉顶气通入炉顶气洗涤器内进行洗涤处理，以便得到净化炉顶气，将一部分的所述净化炉顶气通入所述重整炉内为所述重整反应提供热源，将另一部分的所述净化炉顶气通入所述脱硫脱碳塔内。

10.根据权利要求6所述的水煤浆气化炉与气基竖炉联合生产直接还原铁的方法，其特征在于，进一步包括：

将所述重整炉内产生的热烟气通入空气预热器内对空气进行预热，并将得到的热空气为所述重整反应提供热源。