[发明专利]复合式流化床煤气化的方法及装置

摘要

一种复合式流化床煤气化的方法是以备煤、供气、气化、排渣、除尘、废热回收及细粉输送七个部分所组成，灰熔聚流化床气化实现大颗粒煤的气化，未完全转化的带出细粉通过浓相气力输送的方式进入气流床气化炉，采取短停留时间、高温气化方式进行二次气化，产生的灰渣随高温煤气被携带进入流化床与气流床交汇段，并迅速与流化床中的“低温”大颗粒半焦和所产生的“低温”煤气混合，部分灰渣以固态形式有选择性地被排出气化炉。本发明具有适合于各种煤种，碳转化率高的优点。

主权项

一种复合式流化床煤气化的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)气化原料煤的制备原料煤破碎后经过干燥和筛分，使煤水分＜5wt％，粒度小于6mm送入煤仓作为流化床气化原煤；细粉来自于气化过程中未反应完全的半焦细粉，二级旋风、辐射废热锅炉及高温陶瓷过滤器捕集的细粉；(2)气化a.首先对气化炉进行烘炉，待流化床气化炉下部温度大于900℃，上部温度大于600℃时，在流化床下部气体分布器通入空气、蒸汽，从气化炉下部进料口连续加入气化碎煤，并按空气煤比2.5～3.5Nm3/kg、蒸汽煤比0.3～0.6kg/kg进行操作，使煤在气化炉内燃烧，并得到半焦炉料，逐渐建立气化炉炉内物料，此时气流床仍处于烘炉阶段，并保持在850～900℃；b.待流化床气化炉中半焦物料的床层压降达到5～10KPa，系统操作稳定后切换为氧气/蒸汽鼓风，切换过程中温度控制在800～900℃；c.按氧气煤比0.4～0.5Nm3/kg、蒸汽煤比0.5～1.0kg/kg进行操作，流化床气化炉底部温度稳定在950～1050℃范围；d.待流化床气化炉下部气化稳定后，将细粉由细粉输送罐输送至气流床燃烧喷嘴，再向燃烧喷嘴通入氧气和蒸汽，按氧气干煤粉比0.5～0.7Nm3/kg、蒸汽煤比0.1～0.3kg/kg进行操作，气流床操作温度在1100～1300℃范围，流化床内的流化床与气流床交汇段温度在1050～1150℃范围；(3)气化炉的排渣在气化过程中，调节环形分离管气速在5～10m/s，气体中的氧浓度＜25Vol％；中心射流管气速15～30m/s，气体中的氧浓度40～60vol％，使气化炉内半焦炉料保持的高度使床层压差在4～8KPa之间；(4)粗煤气的净化和废热回收在气化炉出口喷入激冷水，保证旋风入口温度＜900℃，粗煤气经一级旋风分离器分离，捕集的半焦细粉经立管、高温细粉控制阀，吹入到热解气化反应器下部的浓相流化床气化段，再次参与反应；粗煤气进入二级旋风分离器，捕集的半焦细粉经半焦细粉收集/冷却罐、细粉输送器送入细粉储仓中；经粗分离的高温煤气进入辐射废热锅炉、对流废热锅炉和煤气陶瓷过滤器，煤气温度降至150～200℃进入文丘里水洗器和水冷淋洗塔，进一步降温及除尘后输出至煤气净化工段，经辐射废热锅炉和陶瓷过滤器捕集的半焦细粉也经半焦细粉收集/冷 却罐、细粉输送器送入细粉储仓中；(5)细粉的输送经过二级旋风、辐射废热锅炉和陶瓷过滤器捕集的细粉进入细粉储仓，经过气力输送泵将细粉送至细粉加料称重罐，进而进入细粉加料平衡罐和细粉加料输送罐，由氮气吹送将细粉送入气流床燃烧喷嘴进行气化。5.气化炉停车正常停车时，关闭气流床燃烧喷嘴的氧气，再停止细粉输送，同时开大燃烧喷嘴的蒸汽量，起到保护喷嘴、吹扫和气流床部分降温的作用；切断进入后系统的煤气管线，煤气放空，逐渐降压至常压；之后，降低流化床环形管气速加大排灰量，同时加大流化床蒸汽用量，关闭氧气阀门，关闭流化床的进煤系统，炉内温度控制在900℃以下；炉料排完后，停止进气，最后系统分别用蒸汽、空气吹扫一遍。