[实用新型]设置水煤浆雾化增强装置的煤气化系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及水煤浆气化处理技术领域，尤其涉及一种设置水煤浆雾化增强装置的煤气化系统。

背景技术

煤化工产业以煤为原料，经化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品，主要包括煤的气化、液化、干馏，以及焦油加工和电石乙炔化工等。其中煤气化是煤化工的重要的组成部分。

在传统的水煤浆气化炉气化工艺中，65%的磨碎的煤粉颗粒、34%的水和1%的添加剂混合成为水煤浆，经过加压输送进入气化炉顶部的烧嘴，通过高压O₂进行雾化，点火后形成稳定的火焰，燃烧产物主要为H₂ 和CO，未反应的O₂和部分副产物CO₂ 通过后续工艺进行分离，净化后的H₂ 和CO可以进一步转化为甲醇等液态燃料。

现有的气化炉中，经过烧嘴雾化的水煤浆存在磨损烧嘴和雾化不充分问题，磨损烧嘴问题导致运行数天，如30-120天不等，之后就要停车检修更换烧嘴；雾化不充分问题导致煤浆小颗粒雾化不完全而且分布集中，造成局部区域的过量O₂与已生成的工艺气H₂ 、CO反应生成CO₂；而O₂过少的地方，气化不完全的煤浆颗粒落在激冷室中，形成未燃区，导致碳转化率和气化效率降低。而且还存在块状煤渣溅落、附着到烧嘴口两侧或气化炉壁上，降低了烧嘴内冷却盘管的冷却效果，缩短了清理结焦和煤渣的周期。由于以上问题，造成生产效率下降、成本升高。

实用新型内容

有必要提出一种对进入烧嘴前的水煤浆混合物进行增强雾化的设置水煤浆雾化增强装置的煤气化系统。

一种设置水煤浆雾化增强装置的煤气化系统，包括气化炉、雾化增强装置，所述气化炉包括炉体、设置在炉体顶部的烧嘴，在炉体的顶部开设与炉体内部连通的下料口，所述烧嘴的下端与所述下料口连接，所述烧嘴的上端设置用于通入高纯氧气的氧气入口和用于通入水煤浆雾化混合物的雾化入口，在炉体底部开设出渣口，所述雾化增强装置与所述烧嘴的雾化入口通过管道连接，以将经过雾化增强装置初次雾化的水煤浆雾化混合物送入烧嘴的雾化入口，所述雾化增强装置为空心圆柱体，所述空心圆柱体具有供气体与水煤浆物料混合的密封空腔，在空心圆柱体的前端面上开设气体入口和物料入口，在空心圆柱体的后端面上开设雾化出口，所述气体入口用于通入高压气体，所述物料入口用于通入水煤浆物料，所述雾化增强装置的雾化出口与烧嘴的雾化入口通过管道连接，用于将高压气体和水煤浆物料混合得到的水煤浆雾化混合物送入烧嘴。

优选的，所述雾化增强装置包括圆柱形侧壁、前端面、后端面、中心套管，所述前端面和后端面分别将圆柱形侧壁的前端开口和后端开口封堵，以形成供气体与水煤浆物料混合的密封空腔，所述中心套管设置在所述密封空腔内，中心套管与圆柱形侧壁同心同轴设置，以使中心套管和圆柱形侧壁之间形成气体缓冲室，所述中心套管的内部形成物料缓冲室，所述中心套管的前端与前端面固定连接，中心套管的后端向密封空腔的内部延伸，中心套管的长度不大于圆柱形侧壁的长度的1/3，以使中心套管的后端与圆柱形侧壁、及后端面之间形成混料室，在与所述气体缓冲室连接的前端面上开设若干气体入口，在与所述物料缓冲室连接的前端面上开设物料入口，在与所述物料缓冲室正对的后端面上开设雾化出口。

优选的，还在所述中心套管的后端与圆柱形侧壁之间设置紊流环形板，紊流环形板将所述气体缓冲室的出口封堵，所述紊流环形板的一端与中心套管的后端固定连接，紊流环形板的另一端与圆柱形侧壁的内壁连接，在所述紊流环形板的中间开设导流口。

优选的，所述导流口的方向朝向圆柱形侧壁的轴线方向倾斜。

优选的，所述导流口为沿着紊流环形板的中间开设的圆环形导流口，以通过圆环形导流口将紊流环形板分割为第一环形板半体和第二环形板半体。

优选的，在所述若干气体入口内通入的高压气体为高压二氧化碳气体。

优选的，在所述若干气体入口的前端连接用于通入高压二氧化碳气体的送气管道，在所述送气管道上设置止回阀，以防止雾化后的水煤浆雾化混合物倒流进入送气管道内。