[实用新型]一种低压干煤粉气流床煤气化系统

说明书

本实用新型公开了一种低压干煤粉气流床煤气化系统，其包括煤粉仓、定量给料阀、输送混合器、气化炉、气化烧嘴、飞灰分离器、对流废锅、飞灰洗涤器、洗涤塔以及脱硫装置，煤粉仓通过定量给料阀与输送混合器相连，输送混合器与气化烧嘴相连，气化烧嘴安装在气化炉顶部，气化炉由气化燃烧室、辐射废锅、渣池组成，气化燃烧室、所述辐射废锅和所述渣池的侧壁由水冷壁构成，辐射废锅侧壁设有第一煤气出口，第一煤气出口与飞灰分离器的第一煤气入口相连，飞灰分离器的第二煤气出口与对流废锅、飞灰洗涤器、洗涤塔和脱硫装置依次相连。本实用新型解决了现有干煤粉气流床气化技术中存在的设备造价高、干煤粉供料稳定性差和综合热效率低的问题。

技术领域

本实用新型涉及煤制燃气技术领域，具体涉及一种低压干煤粉气流床煤气化系统。

背景技术

工业燃气主要应用于常压或低压的燃烧场合，在我国的工业燃气领域，由于天然气资源短缺和受到燃气成本的影响，主要利用煤气化生成煤气，用于满足陶瓷、冶金、造纸等行业的燃气需求。与固定床和流化床的煤气化方式相比，气流床煤气化具有碳转化率高和煤气化废水易处理等优点，在节能减排的趋势下受到越来越多的关注。气流床煤气化分为水煤浆进料和干煤粉进料两种方式，干煤粉进料具有冷煤气效率高、氧耗低的优势，干煤粉气流床煤气化技术适合于煤制燃气领域。

目前工业上比较成熟的干煤粉气流床煤气化技术包括Shell煤气化技术和GSP煤气化技术，主要应用于高压的化工合成(约4MPa)领域，属于高压系统，然而高压系统无论在设备制造还是在运营过程中，都存在成本高、风险高的缺点，若将其直接应用于低压煤制燃气领域将存在如下缺点：(1)煤粉输送装置采用常压粉仓-锁斗-高压粉仓形式，气化炉采用承压钢壳和水冷壁结构，气化炉排渣采用锁斗结构，这些设置造成装置结构复杂，设备造价高；(2)干煤粉供料采用发料罐流化式给料和气力输送方法，干煤粉供料稳定性差，影响气化炉的稳定运行；(3)高温煤气显热回收不完全，造成能量浪费，煤制燃气利用的综合热效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种低压干煤粉气流床煤气化系统，用以解决如下问题：(1)高压干煤粉气流床煤制燃气成本高、风险高；(2)高压干煤粉气流床直接应用于低压煤制燃气时，其设备造价高、干煤粉供料稳定性差、气化炉运行稳定性差、显热回收率低、综合热效率低。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种低压干煤粉气流床煤气化系统，其包括煤粉仓、定量给料阀、输送混合器、气化炉、气化烧嘴、飞灰分离器以及对流废锅，所述煤粉仓通过所述定量给料阀与所述输送混合器的第一煤粉入口连接，所述定量给料阀为旋转阀，所述输送混合器为文丘里混合器，所述气化炉包括从上到下设置且依次连通的气化燃烧室、辐射废锅以及渣池，所述气化烧嘴安装在所述气化燃烧室的顶部并与所述气化燃烧室连通，所述气化烧嘴的第二煤粉入口与所述输送混合器的第二煤粉出口连接，在所述气化燃烧室的侧壁外设有水冷壁a，在所述辐射废锅的侧壁外设有水冷壁b，在所述渣池的侧壁外设有水冷壁c，在所述辐射废锅的侧壁底部设有第一煤气出口，所述辐射废锅的第一煤气出口与所述飞灰分离器的第一煤气入口连接，所述飞灰分离器的第二煤气出口与所述对流废锅的第二煤气入口连接，所述飞灰分离器为旋风分离器。

在一定的压差范围内，旋转阀可以将处于常压的所述煤粉仓和处于低压的所述输送混合器隔离开，避免气体由所述输送混合器反蹿进入所述煤粉仓中，影响煤粉给料。此外，通过旋转阀内格室的稳定连续旋转，可以实现煤粉均匀连续给料，通过调节格室的旋转速度，可以调节煤粉给料速率。

在文丘里混合器中，输送气体由于局部流通面积缩小而被加速，高速的输送气体与进入文丘里混合器的煤粉颗粒充分混合，避免了煤粉颗粒在管道中聚集堵塞管道。此外，文丘里混合器中的压力由于局部气速的升高而降低，从而降低了所述定量给料阀的工作压差，降低其窜气可能性。

旋风分离器将煤气中大部分灰颗粒分离下来，降低煤气含尘量，即避免了飞灰颗粒在后续管道中沉积堵塞，又能提高换热系数和余热回收率，同时降低后续湿式除尘的负荷。优选的，旋风分离器由内敷耐磨耐火材料的水冷壁结构构成。