[发明专利]一种双循环煤制气流化床

说明书

本发明涉及一种双循环煤制气流化床，包括：气化炉、旋风分离器、除尘器和仓泵。气化炉包括炉体和炉腔；炉腔内设有飞灰滞留室，滞留室为环形结构，且沿炉腔内壁周向外凸设置；滞留室与炉腔之间设有隔板，隔板下部设有开口，滞留室与炉腔之间通过开口相联通；滞留室与仓泵之间设有飞灰输送管道，飞灰输送管道一端与滞留室内腔上部相联通，另一端与仓泵相连接，仓泵通过飞灰输送管道间歇向滞留室喷送飞灰，滞留室内的飞灰缓流沉降吸热，坠落至开口进入炉腔再循环燃尽。本发明结构合理，灵活可调，飞灰燃尽效果好，碳转化率高，节能环保。操作简单，故障率低。

技术领域

本发明涉及一种流化床，具体涉及一种半焦和含碳飞灰再循环的双循环煤制气流化床，属于煤气化技术领域。

背景技术

近年来，虽然加快了风电、水力发电、核电和光伏等清洁能源开发利用的速度，但仍然不能适应社会发展需求。目前乃至今后一定时期内，煤炭仍是我国冶炼、化工、陶瓷等行业的主要获热能源，我国这一基本能源格局，决定了煤炭清洁高效利用的研发是重要的研发方向。在煤炭的各种清洁转化利用工艺中，气化是最有应用最广泛的技术之一。因而人们设计出各种气化炉，如固定床气化炉，其碳转化率和热效率都高，但生产过程中会有大量焦油、酚水产生。随着不断升级的环保要求，人们又设计出循环流化床气化炉，其可制得洁净煤气，但制气过程中产生大量含碳飞灰，降低了碳转化率，且对环境造成污染。人们往往配套建设发电厂处理飞灰，投资大，成本高，不适合中小企业进行技术改造和设备转型升级。为了发扬循环流化床的优势，必须对循环流化床气化炉进行科学设计和改进。

发明内容

针对背景技术中循环流化床产生的含碳飞灰难以处理的问题，本发明提出一种双循环煤制气流化床。将含碳飞灰间歇输送至气化炉内腔设置的飞灰滞留室，实现飞灰在滞留室内缓流吸热，溢入炉腔后在高温气流中燃尽，克服了传统循环流化床通过其它设备处理飞灰的缺陷。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种双循环煤制气流化床，它包括：气化炉、旋风分离器、除尘器和仓泵，所述气化炉包括炉体和炉腔，原料煤在所述炉腔中气化产生含半焦、飞灰和煤气的混合气流，混合气流经旋风分离器分离，分离出的半焦再循环进入炉腔气化，分离出的含飞灰煤气进入除尘器进行气灰分离，分离出的煤气进入下道设备，分离出的飞灰进入所述仓泵，其特征在于：

所述炉腔内设有飞灰滞留室，所述滞留室为环形结构，且沿炉腔内壁周向外凸设置，所述滞留室与炉腔之间设有隔板，所述隔板下部设有开口，所述滞留室与炉腔之间通过所述开口相联通，所述滞留室与所述仓泵之间设有飞灰输送管道，所述飞灰输送管道一端与所述滞留室内腔上部相联通，另一端与所述仓泵相连接，置于所述滞留室内腔的飞灰输送管道一端设有喷头，所述仓泵通过所述飞灰输送管道和所述喷头间歇向滞留室喷送飞灰，滞留室内的飞灰缓流沉降吸热，坠落至所述开口进入所述炉腔再循环燃尽。

优选地，所述滞留室的底面设置成坡型，且与炉腔相连接的部位低。

优选地，所述飞灰输送管道设置多根，且沿滞留室的周向均匀分布。

进一步地，所述喷头上设置多个喷孔。

进一步地，所述隔板为耐热板，所述耐热板厚度设置为8-20毫米。

进一步地，所述滞留室内腔高＞所述炉腔直径的1/2。

进一步地，所述飞灰在滞留室内滞留时间设定为2-6秒。

本发明通过在气化炉腔外围设置含碳飞灰滞留室，同时将输送飞灰设定成间歇工作式，使飞灰在滞留室内缓行一定的时间；飞灰在缓流下行的过程中充分预热，逐步至开口与气化剂融合，进而燃尽。一种双循环煤制气流化床在半焦循环再气化的同时，实现了含碳飞灰再循环气化的双循环高效气化的目的。

本技术装置结构合理，灵活可调，飞灰燃尽效果好，碳转化率高，节能环保。操作简单，故障率低。

附图说明

附图1为本发明结构示意图