[发明专利]一种气化灰黏结性实验装置

说明书

本发明公开了一种气化灰黏结性实验装置，包括配气系统、水蒸气发生系统、给煤系统、气化反应系统、灰黏结实验系统以及数据采集系统；所述配气系统、所述水蒸气发生系统、所述给煤系统、所述气化反应系统以及所述灰黏结实验系统依次连接，所述数据采集系统用于数据采集。达到的技术效果为：根据本发明的气化灰黏结性实验系统装置，可以控制气化过程中的气体组分、给粉速率、氧煤比、蒸汽煤比、燃烧温度等，从氧煤比、煤灰组分、粗煤气组分等各方面研究煤灰黏结的机理，本发明的气化灰黏结性实验系统装置的优点是实验系统装置简单，操作灵活，造价低。

技术领域

本发明涉及煤气化技术领域，具体涉及一种气化灰黏结性实验装置。

背景技术

近年来，我国煤化工行业已经进入现代煤化工阶段，煤气化技术是现代煤化工的关键技术，煤气化技术中废锅工艺较激冷工艺能够更充分利用合成气显热，气化炉热效率更高，是煤气化技术中先进的技术之一。我国引进及自主开发了多项废锅工艺气化技术，部分技术已成功工业应用，在已投产的装置长周期运行过程中，各项技术均出现了积灰的问题，主要是在合成气降温过程中，合成气携带的飞灰会在气化炉反应区炉墙水冷壁或换热器黏结，并随着运行时间不断积累，甚至堵塞合成气流通通道，造成设备停车。气化炉冷却段积灰的问题不同程度上影响了装置的“安稳长满优”运行，甚至给部分企业造成了巨大的经济损失。为方便生产企业和科研单位更好的研究积灰机理和提出相应积灰防控措施，特提出了气化灰黏结实验系统装置。

发明内容

本发明的目的在于在实验室内研究影响气化炉长周期运行的煤灰黏结问题，而提供了一种气化灰黏结实验装置。高温刚玉管中温度最高可达1600℃，接近气化炉实际运行的温度，利用配气系统调整不同的气体组分，针对不同的煤种从氧煤比、煤灰组分、粗煤气组分等各方面研究煤灰黏结的机理。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

根据本发明的第一方面，一种气化灰黏结性实验装置，包括配气系统、水蒸气发生系统、给煤系统、气化反应系统、灰黏结实验系统以及数据采集系统；所述配气系统、所述水蒸气发生系统、所述给煤系统、所述气化反应系统以及所述灰黏结实验系统依次连接，所述数据采集系统用于数据采集。

进一步地，所述配气系统包括多个配气组件，每个所述配气组件包括高压气瓶、减压阀以及气体流量计；所述高压气瓶、所述减压阀以及所述气体流量计依次连接；所述配气系统的所述高压气瓶的数量为至少一个。

进一步地，所述水蒸气发生系统包括恒温水浴和水罐，所述水罐设置在所述恒温水浴中；还包括气体混合器；排出所述配气系统的气体经所述气体混合器后进入所述水蒸气发生系统与水蒸气混合。

进一步地，所述给煤系统包括给煤器、变频电机以及喷射器，所述变频电机的物料处理段分别设置有所述给煤器和所述喷射器；排出所述水蒸气发生系统的气体经所述气体混合器进入所述给煤系统的所述喷射器中。

进一步地，所述气化反应系统包括温控系统、高温热电偶以及高温刚玉管，所述温控系统控制所述高温刚玉管内的温度；所述高温热电偶插入到所述高温刚玉管内部，所述温控系统与所述高温刚玉管连接；煤粉经所述给煤器在所述变频电机的驱动下进入所述喷射器，夹带煤粉的混合气体喷射到所述高温刚玉管内，排出所述气化反应系统的物料进入所述灰黏结实验系统。

进一步地，所述灰黏结实验系统包括压缩机、加热器、测温热电偶以及换热黏结实验段；所述换热黏结实验段采用套管结构，冷却介质经所述压缩机和所述加热器加压升温后进入所述换热黏结实验段夹套内，然后与排出所述气化反应系统的物料间接换热降温。

进一步地，冷却介质为空气。

进一步地，还包括除灰装置，排出所述灰黏结实验系统的物料经过所述除灰装置处理后排放。

进一步地，所述数据采集系统包括数据采集器和电脑，所述数据采集器和所述电脑电连接。