[发明专利]一种高温水活化碳氢制取天然气的设备

权利要求书

1.一种高温水活化碳氢制取天然气的设备，其特征在于，包括依次连接的初级混热装置、二级混热装置和高温烟气炉；所述初级混热装置与原料煤供给装置和水蒸气供给装置连接，用于使原料煤与第一水蒸气接触升温得到第一煤气混合物；所述二级混热装置与所述水蒸气供给装置连接，用于使所述第一煤气混合物与第二水蒸气接触升温得到第二煤气混合物；所述高温烟气炉用于对所述第二煤气混合物进行热解反应，得到产品气。

2.根据权利要求1所述的高温水活化碳氢制取天然气的设备，其特征在于，所述初级混热装置包括涡流配热喷煤枪装置，所述涡流配热喷煤枪装置包括：

喷煤枪本体，所述喷煤枪本体内部设置有混流通道、雾态物料通道和至少一个蒸汽通道，所述混流通道的一端开放，所述蒸汽通道为螺旋形，所述蒸汽通道的一端与所述混流通道的另一端连通，所述雾态物料通道的一端通过分支通道与所述蒸汽通道的所述一端连通，所述分支通道的轴线与所述雾态物料通道的轴线形成夹角。

3.根据权利要求1所述的高温水活化碳氢制取天然气的设备，其特征在于，所述二级混热装置包括多角度分布式混热器装置，所述多角度分布式混热器装置包括：

混热壳体，呈筒状，所述混热壳体的内部设置有混热通道；

多个蒸汽传输管路，与所述混热通道连通，多个所述蒸汽传输管路沿所述混热通道的轴线依次间隔设置，多个所述蒸汽传输管路在所述混热通道的径向截面上处于不同的圆周角上。

4.据权利要求1所述的高温水活化碳氢制取天然气的设备，其特征在于，所述高温烟气炉为负压烟气炉，所述负压烟气炉包括：

炉体，所述炉体上设有贯穿炉壁的物料进口管、烟气出口管和产品出口管；

分流热解反应装置，包括物料加热分配器和延展螺旋热解反应器，所述物料加热分配器设于所述炉体内，所述物料加热分配器的物料分配进口与所述物料进口管连接，用于加热物料并将所述物料分配至延展螺旋热解反应器，以进行热解反应；所述延展螺旋热解反应器设于所述炉体内，所述延展螺旋热解反应器的物料热解进口和物料出口分别连接于所述物料加热分配器的物料分配出口和所述产品出口管；

燃烧器，所述燃烧器的火焰通道穿过所述炉壁与炉膛连通，用于向炉膛内供给高温烟气；以及

负压引风控制系统，用于控制所述炉膛的温度和所述烟气出口管排出的烟气温度。

5.根据权利要求4所述的高温水活化碳氢制取天然气的设备，其特征在于，还包括烟气换热器和产品气换热器，所述烟气换热器设于所述烟气出口管的出口端，所述产品气换热器设于所述产品出口管的出口端；

所述烟气换热器包括串接的高温烟气换热器和低温烟气换热器，所述产品气换热器包括串接的高温产品气换热器和低温产品气换热器。

6.根据权利要求5所述的高温水活化碳氢制取天然气的设备，其特征在于，所述水蒸气供给装置包括蒸汽缓冲罐，所述蒸汽缓冲罐依次通过所述高温烟气换热器、所述高温产品气换热器和所述低温产品气换热器与水源连接。

7.根据权利要求5所述的高温水活化碳氢制取天然气的设备，其特征在于，还包括依次连接于所述低温产品气换热器的水洗滤尘装置、气液分离装置、气固分离装置、脱硫装置和缓冲罐；

所述缓冲罐的出口分别与储气装置、所述燃烧器和用户管道连接，以将所述产品气储存至所述储气装置、供给至所述燃烧器和用户；

所述原料煤供给装置包括煤浆搅拌装置、煤浆泵和雾化器，所述煤浆泵与所述煤浆搅拌装置连接，所述雾化器分别与所述储气装置和所述煤浆泵连接，通过来自于所述储气装置的产品气将所述煤浆泵供给的煤浆雾化，获得雾化状态的原料煤。