[发明专利]一种浆态床复合流化床煤气化系统及工艺

说明书

本发明提供的一种浆态床复合流化床煤气化系统及工艺，包括有进料模块、粗煤气分离模块、流化床气化炉、文丘里分级器、浆态床反应器及激冷斗，该系统将飞灰及灰渣送入到浆态床反应器中，在此与第二气化剂进行高温熔融反应，排渣碳含量降低，同时气体经文丘里分级器送入流化床气化炉中，提高了流化床气化炉的整体温度，提升了碳转化率和气化反应效率；将灰渣、飞灰的反应和流化床气化反应分离开，第一次、第三次气化反应温度较高，反应压力较大，同时氧气由第一气化剂、第二次气化反应生成的气体及残余的第二气化剂提供，因而第一次气化反应、第三次气化反应生成的混合气体中氧浓度低，有效杜绝了灰渣、飞灰在流化床气化炉中的结渣风险。

技术领域

本发明属于煤气制备技术领域，尤其涉及一种浆态床复合流化床煤气化系统及工艺。

背景技术

煤炭气化是以煤炭为原料，在特定的设备内，在高温高压下使煤炭中的有机物质和气化剂发生一系列的化学反应，使固体的煤炭转化成可燃性气体的生产过程。

常用的气化工艺是按气化炉内煤料与气化剂的接触方式区分，主要有固定床气化、流化床气化和气流床气化，其中的流化床气化技术再近年来得到了一定的发展，但当前已工业化应用的流化床气化技术仍主要以下存在缺点和不足：

(1)现有流化床反应器采用固态排渣，煤中未反应的残碳较多，排渣中的碳含量大致在5-15％，排渣的碳含量高导致了整体气化效率低，同时由于气化效率不高，粗煤气中粉尘带出量偏高，易携带焦油等大分子有机物，导致后续处理难度较大；

(2)现有流化床反应器的气化压力低，容易结渣，同时现有流化床反应器的气化温度较低，粗煤气中容易携带焦油等大分子有机物，易造成后续管道和设备的堵塞。

发明内容

为解决现有技术的缺点和不足，提供一种浆态床复合流化床煤气化系统及工艺，从而可解决现有流化床反应器因气化效率低导致的排渣及粗煤气的碳含量高、气化压力及气化温度低导致的结渣和设备堵塞的问题。

为实现本发明目的而提供的一种浆态床复合流化床煤气化系统，包括有进料模块、粗煤气分离模块、流化床气化炉、文丘里分级器、浆态床反应器及激冷斗，所述进料模块包括有变压煤斗及加压煤斗，所述变压煤斗的出料口与加压煤斗的进料口通过管路连通，所述加压煤斗的出料口与流化床气化炉的进料口通过管路连通，所述粗煤气分离模块包括有一级旋风分离器及二级旋风分离器，所述一级旋风分离器的排气口与二级旋风分离器的进气口通过管路连通，所述一级旋风分离器的进气口与流化床气化炉的出气口通过管路连通，所述一级旋风分离器、二级旋风分离器的排灰口均与浆态床反应器的进灰口通过管路连通，所述流化床气化炉的出渣口与文丘里分级器的进渣口连通，所述文丘里分级器的出渣口与浆态床反应器的进渣口连通，所述浆态床反应器的出渣口与激冷斗的进渣口连通。

作为上述方案的进一步改进，所述流化床气化炉的炉腔内设置有气体分布器，以实现将第一气化剂均匀的注入到流化床气化炉内。

作为上述方案的进一步改进，所述浆态床反应器设置有进气口，用以向浆态床反应器内通入第二气化剂。

一种浆态床复合流化床煤气化工艺，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1，进料：原料煤粉先加入变压煤斗中完成第一次加压，再送入加压煤斗中完成第二次加压，最后通过设置在流化床气化炉侧壁的进料口送入到流化床气化炉的炉腔内；

步骤2，气化剂供气：第一气化剂通过气体分布器均匀的送入到流化床气化炉的炉腔中，第二气化剂通过设置在浆态床反应器的进气口进入到浆态床反应器内腔中；

步骤3，第一次气化反应：原料煤与第一气化剂在流化床气化炉的炉腔内在特定的反应温度和反应压力下发生第一次气化反应，生成粗煤气和灰渣；