專利名稱：一種煤粉旋風(fēng)氣流床氣化裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣化爐及氣化方法，具體涉及一種煤粉旋風(fēng)氣流床氣化裝置及方法。
背景技術(shù)：
氣流床氣化技術(shù)因具有處理量大，碳轉(zhuǎn)化率、冷煤氣效率高等優(yōu)點已成為現(xiàn)代煤氣化技術(shù)的主要發(fā)展方向。氣流床氣化有兩個主要的特點，一是運行溫度比較高，大約1300 1600°C，在爐內(nèi)形成的灰渣為液態(tài)，其排渣方式為液態(tài)排渣；另外一個特點是在氣化爐內(nèi)，為了保護爐壁材料和減少熱損失，采用“以渣抗渣”技術(shù)，即氣化產(chǎn)生的液態(tài)渣粘附 在爐壁表面形成渣膜，利用其導(dǎo)熱系數(shù)小的特點作為耐火襯里。氣流床煤氣化的進料方式有兩種水煤漿式和干煤粉式。相比于水煤漿式進料，干煤粉氣化的煤種適應(yīng)性更強，爐內(nèi)氣化溫度更高，氣化產(chǎn)物分解更徹底，產(chǎn)生的主要是CO和H2等小分子化合物，灰渣中幾乎沒有可溶性有害物質(zhì)且含碳量很低，更有利于后續(xù)的煤化工等利用。氣流床氣化技術(shù)已成為當(dāng)今大型煤氣化工業(yè)應(yīng)用的首先技術(shù)，然而不同的氣化技術(shù)擁有各自的結(jié)構(gòu)及工藝特點，從而形成不同的爐內(nèi)流場分布，然而流場分布又決定了爐內(nèi)相與相之間的混合，既是爐內(nèi)動量、質(zhì)量及能量的相互作用，造成爐內(nèi)停留時間、溫度及濃度的不同分布，最終影響了一種氣化技術(shù)的性能。旋風(fēng)煤粉氣化技術(shù)利用旋風(fēng)流場的特點，強化了爐內(nèi)傳熱傳質(zhì)過程，延長了煤粉在爐內(nèi)的停留時間，提高了爐內(nèi)的熱強度，從而優(yōu)化了氣化性能。此外，旋風(fēng)流場使?fàn)t內(nèi)煤粉在水冷壁表面發(fā)生氣化反應(yīng)，液態(tài)熔渣沉積在其表面，避免水冷壁收到高溫損害和沖刷磨損；由于氣化劑是從側(cè)壁噴嘴切向射入爐內(nèi)，使得反應(yīng)區(qū)域距離氣化爐頂部較遠，故對帶有頂部噴嘴的氣化爐，起到保護其噴嘴的作用。2004年呂清剛，那永潔等人研究了一種固體燃料氣化反應(yīng)裝置。該裝置利用旋風(fēng)爐內(nèi)的強烈的氣固摻混條件，強化氣化反應(yīng)。但是，其氣化方式為空氣氣化，相比于純氧氣化，產(chǎn)氣的熱值較低；同時，氣化爐內(nèi)所形成的旋轉(zhuǎn)流場由單一噴口維持，不利于形成均勻穩(wěn)定的渣層及溫度場。2008年，唐治國、唐超君等人公開了一種適用于高灰熔點粉煤、液態(tài)排渣、合成氣和液態(tài)渣并流向下流出出渣口的立式加壓氣流床氣化方法及裝置。它是將粉煤和氣化劑分別由位于爐壁上不同高度的噴嘴以不同入爐方式噴入氣化爐內(nèi)。氧化劑和水蒸氣分別從爐體的上部和中下部切向噴入，兩部分氣體旋轉(zhuǎn)方向相同。但是，其給粉方式為側(cè)噴給粉，在氧化劑與煤粉接觸并發(fā)生發(fā)應(yīng)瞬間，會造成煤粉噴嘴溫度過高，影響噴嘴的使用壽命。2010年，董利、許光文等人公開了一種分級噴粉氣流床氣化爐及其氣化方法。其主要特征在于將一部分燃料隨氧化劑從燃燒噴嘴噴入氣化室并燃燒，在氣化室上部形成高溫區(qū)，將另一部分燃料與氣化劑從氣化噴嘴進入氣化爐，在氣化室頂部預(yù)熱后進入高溫區(qū)氣化。其主要通過分級給粉、布置至少一組燃燒噴嘴的方式來實現(xiàn)煤粉氣化。盡管其氣化噴嘴布置于氣化室頂部，但其同時噴射煤粉與氣化劑，其噴嘴使用壽命還有待考證；并且分級給粉的方式無論是在氣化爐結(jié)構(gòu)設(shè)計上還是運行調(diào)節(jié)上都比較復(fù)雜。氣流床氣化技術(shù)發(fā)展至今，存在的問題主要表現(xiàn)在兩個方面
(I)氣化燒嘴壽命不長。無論是干煤粉氣化還是水煤漿氣化，由于采用純氧作為氣化劑，爐內(nèi)溫度高，傳熱劇烈，導(dǎo)致氣化燒嘴使用壽命有限。因為更換燒嘴的氣化爐需要停車，這將影響氣化爐的工作可靠性。有資料表明，水煤漿氣化爐燒嘴的使用壽命一般在3-6個月，干煤粉氣化爐燒嘴壽命長于水煤漿氣化爐，但這個數(shù)字也遠小于煤粉燃燒鍋爐燃燒器壽命。(2)爐壁耐火襯里容易燒損。干煤粉氣化一般采用水冷壁型內(nèi)壁，通過調(diào)整灰分的粘溫特性，使得形成的液態(tài)爐渣粘附在水冷壁表面，“以渣抗渣”來保護水冷壁的工作安全。由于爐內(nèi)流場的分布，液態(tài)熔渣并不能全部沉積在水冷壁表面，甚至在某些部位沒有熔渣掛壁，造成壁面高溫損害和磨損。如果爐渣在壁面形成的渣膜出現(xiàn)問題，氣化爐的工作安全性將受到威脅。水煤漿氣化爐采用耐火材料作為內(nèi)壁，沒有水冷壁結(jié)構(gòu)。由于負荷波動等問題，氣化爐的內(nèi)壁工作可靠性不高，容易發(fā)生熱疲勞導(dǎo)致內(nèi)壁材料損壞，需要定期更換。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決傳統(tǒng)氣化爐噴嘴容易過燒，干煤粉在爐內(nèi)的停留時間短，·煤粉顆粒氣化的碳轉(zhuǎn)化率低，煤粉氣化后形成的液態(tài)渣不會停留在壁面上，爐壁面易受高溫酸性氣體的熱侵害和化學(xué)腐蝕侵害的問題，而提供一種煤粉旋風(fēng)氣流床氣化裝置。本發(fā)明的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的裝置所述裝置包括圓柱形氣化室、渣池、頂部噴嘴、爐頂和四個氧化劑噴嘴，爐頂設(shè)置在圓柱形氣化室的頂部，渣池設(shè)置在圓柱形氣化室的底部，圓柱形氣化室的下端側(cè)壁設(shè)有粗合成氣出口，頂部噴嘴設(shè)置在爐頂上，且頂部噴嘴的軸線與圓柱形氣化室的軸線重合，頂部噴嘴由內(nèi)筒和外筒組成，內(nèi)筒設(shè)置在外筒中，內(nèi)筒的內(nèi)腔為煤粉噴嘴，內(nèi)筒與外筒之間的腔體為水蒸汽噴嘴，四個氧化劑噴嘴沿圓柱形氣化室的上端外壁均布設(shè)置。方法所述方法是通過以下步驟實現(xiàn)的步驟一、設(shè)定圓柱形氣化室內(nèi)部的壓力為O. IMpa 4Mpa，圓柱形氣化室的運行溫度為 1400。。 16000C ；步驟二、干煤粉由N2或CO2攜帶以直流方式或旋流方式經(jīng)頂部噴嘴上的煤粉噴嘴送入爐膛內(nèi)部，同時水蒸汽由水蒸汽噴嘴送入爐膛內(nèi)部，在爐膛頂部形成向下的旋轉(zhuǎn)射流；步驟三、四個氧化劑噴嘴同時將體積濃度為70% 100%的氧氣送入爐膛內(nèi)部，在圓柱形氣化室內(nèi)壁區(qū)域形成一股強勁的旋轉(zhuǎn)氣流，這個旋轉(zhuǎn)氣流使煤粉射流發(fā)生偏斜并被卷吸到圓柱形氣化室內(nèi)壁附近，依附內(nèi)壁面呈螺旋線軌跡自上而下緩慢運動，粒徑小于100 μ m的煤粉顆粒經(jīng)過高溫干燥和熱解，在離心力的作用下被不斷拋向圓柱形氣化室內(nèi)壁并在圓柱形氣化室內(nèi)壁上形成一層熔渣膜，隨著熔渣膜的渣層流動和迅速加熱，以及氧化劑噴嘴噴出的旋流氣流的高速沖刷，煤粉、純氧和水蒸汽在高溫條件下發(fā)生氣化還原反應(yīng)，產(chǎn)生合成氣，從而實現(xiàn)了煤粉旋風(fēng)氣化，粒徑大于80 μ m的煤粉顆粒容易從高速旋轉(zhuǎn)的氣流中分離出來后直接進入渣池，并從底部的排渣口排出。本發(fā)明與現(xiàn)有氣化爐相比具有以下效果一、從頂部噴嘴噴射出來的煤粉由于沒有氧氣助燃，不能燃燒放熱，在噴嘴出口段射流溫度較低，這會有效保護氣化煤粉噴嘴不被燒壞。
二、煤粉沿爐壁呈螺旋線運動，受壁面液態(tài)渣粘滯力的影響，運動緩慢，大大延長了在爐內(nèi)的停留時間，同時壁面處氣流線速度最高，氣固混合傳熱傳質(zhì)強烈，有利于提高煤粉顆粒氣化的碳轉(zhuǎn)化率。三、煤粉氣化后形成的液態(tài)渣將直接停留在壁面上，有效地保護爐壁面不受高溫酸性氣體的熱侵害和化學(xué)腐蝕侵害，提高了氣化爐的工作安全性。四、氧化劑噴嘴沿圓柱形氣化室的高度方向分一層或多層均布四只，能夠有效分散熱負荷，形成均勻的爐內(nèi)溫度場，提高了氣化爐工作可靠性。


圖I是本發(fā)明具體實施方式
一的整體結(jié)構(gòu)主視圖(爐頂3為半球形，四個氧化劑 噴嘴5布置在同一高度，M為煤粉運行軌跡)；圖2是本發(fā)明具體實施方式
一的整體結(jié)構(gòu)主視圖(爐頂3為平板形，四個氧化劑噴嘴5分兩層布置)；圖3是頂部噴嘴3的截面圖；圖4是圖I的A-A剖視圖(四個氧化劑噴嘴5布置在同一高度時，四個氧化劑噴嘴5與圓柱形氣化室I的安裝位置示意圖)；圖5是圖2的B-B剖視圖(具體實施方式
三中四個氧化劑噴嘴5與圓柱形氣化室I的安裝位置示意圖)；圖6是圖2的B-B剖視圖(具體實施方式
四中四個氧化劑噴嘴5與圓柱形氣化室I的安裝位置示意圖)。
具體實施例方式具體實施方式
一結(jié)合圖I 圖4說明本實施方式，本實施方式包括圓柱形氣化室
I、渣池2、頂部噴嘴3、爐頂4和四個氧化劑噴嘴5，爐頂4設(shè)置在圓柱形氣化室I的頂部，渣池2設(shè)置在圓柱形氣化室I的底部，圓柱形氣化室I的下端側(cè)壁設(shè)有粗合成氣出口 1-1，頂部噴嘴3設(shè)置在爐頂4上，且頂部噴嘴3的軸線與圓柱形氣化室I的軸線重合，頂部噴嘴3由內(nèi)筒3-3和外筒3-4組成，內(nèi)筒3-4設(shè)置在外筒3-5中，內(nèi)筒3_4的內(nèi)腔為煤粉噴嘴3_1，內(nèi)筒3-4與外筒3-4之間的腔體為水蒸汽噴嘴3-2，四個氧化劑噴嘴5沿圓柱形氣化室I的上端外壁均布設(shè)置。
具體實施方式
二 結(jié)合圖4說明本實施方式，本實施方式的四個氧化劑噴嘴5設(shè)置在同一高度內(nèi)，每個氧化劑噴嘴5的軸線與圓柱形氣化室I的直徑之間的銳角α為25° 50°，四個氧化劑噴嘴5的射流延長線均與內(nèi)接圓K相切。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三結(jié)合圖5說明本實施方式，本實施方式的四個氧化劑噴嘴5分兩層布置在圓柱形氣化室I的側(cè)壁上，每層布置兩個氧化劑噴嘴5，上層的氧化劑噴嘴5為上層氧化劑噴嘴5-1，下層的氧化劑噴嘴5為下層氧化劑噴嘴5-2，兩個上層氧化劑噴嘴5-1設(shè)置在同一高度內(nèi)，且兩個上層氧化劑噴嘴5-1對角設(shè)置，兩個下層氧化劑噴嘴5-2設(shè)置在同一高度內(nèi)，且兩個下層氧化劑噴嘴5-2對角設(shè)置，每個氧化劑噴嘴5的軸線與圓柱形氣化室I的直徑之間的銳角α為25° 50°，兩個上層氧化劑噴嘴5-1和兩個下層氧化劑噴嘴5-2的射流延長線均與內(nèi)接圓K相切。如此設(shè)置能夠有效分散熱負荷，形成均勻的爐內(nèi)溫度場，提高了氣化爐工作可靠性。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
四結(jié)合圖6說明本實施方式，本實施方式的四個氧化劑噴嘴5分兩層布置在圓柱形氣化室I的側(cè)壁上，每層布置兩個氧化劑噴嘴5，上層的氧化劑噴嘴5為上層氧化劑噴嘴5-1，下層的氧化劑噴嘴5為下層氧化劑噴嘴5-2，兩個上層氧化劑噴嘴5-1設(shè)置在同一高度內(nèi)，且兩個上層氧化劑噴嘴5-1對角設(shè)置，每個上層氧化劑噴嘴5-1的軸線與圓柱形氣化室I的直徑之間的銳角α為25° 50°，兩個上層氧化劑噴嘴5-1的射流延長線與內(nèi)接圓K相切，兩個下層氧化劑噴嘴5-2設(shè)置在同一高度內(nèi)，且兩個下層氧化劑噴嘴5-2相對設(shè)置。如此設(shè)置能夠有效分散熱負荷，形成均勻的爐內(nèi)溫度場，提高了氣化爐工作可靠性。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
五結(jié)合圖4 圖6說明本實施方式，本實施方式的銳角α為45°。氧化劑噴嘴5的軸線與圓柱形氣化室I的直徑呈45°，可在圓柱形氣化室I內(nèi)壁區(qū)域形成一股強勁的旋轉(zhuǎn)氣流。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
二、三、四相同。
具體實施方式
六結(jié)合圖I和圖2說明本實施方式，本實施方式的爐頂3的結(jié)構(gòu)為半球形或平板形。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
七結(jié)合圖I和圖2說明本實施方式，本實施方式是通過以下步驟實 現(xiàn)的步驟一、設(shè)定圓柱形氣化室I內(nèi)部的壓力為O. IMpa 4Mpa，圓柱形氣化室I的運行溫度為1400°C 1600°C ；步驟二、干煤粉由N2或CO2 (N2或CO2取決于圓柱形氣化室I后續(xù)流程的要求)攜帶以直流方式或旋流方式經(jīng)頂部噴嘴3上的煤粉噴嘴3-1送入爐膛內(nèi)部，同時水蒸汽由水蒸汽噴嘴3-2送入爐膛內(nèi)部，在爐膛頂部形成向下的旋轉(zhuǎn)射流；步驟三、四個氧化劑噴嘴5同時將體積濃度為70% 100%的氧氣送入爐膛內(nèi)部，在圓柱形氣化室I內(nèi)壁區(qū)域形成一股強勁的旋轉(zhuǎn)氣流，這個旋轉(zhuǎn)氣流使煤粉射流發(fā)生偏斜并被卷吸到圓柱形氣化室I內(nèi)壁附近，依附內(nèi)壁面呈螺旋線軌跡M自上而下緩慢運動，粒徑小于ΙΟΟμπι的煤粉顆粒經(jīng)過高溫干燥和熱解，在離心力的作用下被不斷拋向圓柱形氣化室I內(nèi)壁并在圓柱形氣化室I內(nèi)壁上形成一層熔渣膜，隨著熔渣膜的渣層流動和迅速加熱，以及氧化劑噴嘴5噴出的旋流氣流的高速沖刷，煤粉、純氧和水蒸汽在高溫條件下發(fā)生氣化還原反應(yīng)，產(chǎn)生合成氣，從而實現(xiàn)了煤粉旋風(fēng)氣化，粒徑大于80 μ m的煤粉顆粒容易從高速旋轉(zhuǎn)的氣流中分離出來后直接進入渣池2，并從底部的排渣口排出，合成氣和灰渣的混合物將通過粗合成氣出口 1-1和渣池2的底部排渣口排出圓柱形氣化室I。
具體實施方式
八本實施方式的步驟一中的圓柱形氣化室I內(nèi)部的壓力為2Mpa，圓柱形氣化室I的運行溫度為1500°C。其它步驟與具體實施方式
七相同。
具體實施方式
九本實施方式的步驟一中的圓柱形氣化室I內(nèi)部的壓力為3Mpa，圓柱形氣化室I的運行溫度為1550°C。其它步驟與具體實施方式
七相同。
具體實施方式
十本實施方式的步驟二中的煤粉噴嘴3-1和水蒸汽噴嘴3-2均以圓柱形氣化室I的軸線方向噴射煤粉。其它步驟與具體實施方式
七相同。
權(quán)利要求
1.一種煤粉旋風(fēng)氣流床氣化裝置，所述裝置包括圓柱形氣化室(I)、渣池(2)和爐頂(4)，爐頂(4)設(shè)置在圓柱形氣化室(I)的頂部，渣池(2)設(shè)置在圓柱形氣化室(I)的底部，圓柱形氣化室(I)的下端側(cè)壁設(shè)有粗合成氣出口(1-1)，其特征在于所述裝置還包括頂部噴嘴(3)和四個氧化劑噴嘴(5)，頂部噴嘴(3)設(shè)置在爐頂(4)上，且頂部噴嘴(3)的軸線與圓柱形氣化室(I)的軸線重合，頂部噴嘴(3)由內(nèi)筒(3-3)和外筒(3-4)組成，內(nèi)筒(3-4)設(shè)置在外筒(3-5)中，內(nèi)筒(3-4)的內(nèi)腔為煤粉噴嘴(3-1)，內(nèi)筒(3-4)與外筒(3_4)之間的腔體為水蒸汽噴嘴(3-2)，四個氧化劑噴嘴(5)沿圓柱形氣化室(I)的上端外壁均布設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種煤粉旋風(fēng)氣流床氣化裝置，其特征在于所述四個氧化劑噴嘴(5)設(shè)置在同一高度內(nèi)，每個氧化劑噴嘴(5)的軸線與圓柱形氣化室(I)的直徑之間的銳角U)為25° 50°，四個氧化劑噴嘴(5)的射流延長線均與內(nèi)接圓⑷相切。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種煤粉旋風(fēng)氣流床氣化裝置，其特征在于所述四個氧化劑噴嘴(5)分兩層布置在圓柱形氣化室(I)的側(cè)壁上，每層布置兩個氧化劑噴嘴(5)，上層的氧化劑噴嘴(5)為上層氧化劑噴嘴(5-1)，下層的氧化劑噴嘴(5)為下層氧化劑噴嘴(5-2)，兩個上層氧化劑噴嘴(5-1)設(shè)置在同一高度內(nèi)，且兩個上層氧化劑噴嘴(5-1)對角設(shè)置，兩個下層氧化劑噴嘴(5-2)設(shè)置在同一高度內(nèi)，且兩個下層氧化劑噴嘴(5-2)對角設(shè)置，每個氧化劑噴嘴(5)的軸線與圓柱形氣化室(I)的直徑之間的銳角(α)為25° 50°，兩個上層氧化劑噴嘴(5-1)和兩個下層氧化劑噴嘴(5-2)的射流延長線均與內(nèi)接圓(K)相切。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種煤粉旋風(fēng)氣流床氣化裝置，其特征在于所述四個氧化劑噴嘴(5)分兩層布置在圓柱形氣化室(I)的側(cè)壁上，每層布置兩個氧化劑噴嘴(5)，上層的氧化劑噴嘴(5)為上層氧化劑噴嘴(5-1)，下層的氧化劑噴嘴(5)為下層氧化劑噴嘴(5-2)，兩個上層氧化劑噴嘴(5-1)設(shè)置在同一高度內(nèi)，且兩個上層氧化劑噴嘴(5-1)對角設(shè)置，每個上層氧化劑噴嘴(5-1)的軸線與圓柱形氣化室(I)的直徑之間的銳角(α)為25。 50°，兩個上層氧化劑噴嘴(5-1)的射流延長線與內(nèi)接圓(K)相切，兩個下層氧化劑噴嘴(5-2)設(shè)置在同一高度內(nèi)，且兩個下層氧化劑噴嘴(5-2)相對設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4所述一種煤粉旋風(fēng)氣流床氣化裝置，其特征在于所述銳角O )為 45° O
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種煤粉旋風(fēng)氣流床氣化裝置，其特征在于所述爐頂(3)的結(jié)構(gòu)為半球形、橢球形或平板形。
7.一種利用權(quán)利要求I所述裝置實現(xiàn)煤粉旋風(fēng)氣流床氣化的方法，其特征在于所述方法是通過以下步驟實現(xiàn)的 步驟一、設(shè)定圓柱形氣化室(I)內(nèi)部的壓力為O. IMpa 4Mpa，圓柱形氣化室(I)的運行溫度為1400°C 1600°C ； 步驟二、干煤粉由N2或CO2攜帶以直流方式或旋流方式經(jīng)頂部噴嘴(3)上的煤粉噴嘴(3-1)送入爐膛內(nèi)部，同時水蒸汽由水蒸汽噴嘴(3-2)送入爐膛內(nèi)部，在爐膛頂部形成向下的旋轉(zhuǎn)射流； 步驟三、四個氧化劑噴嘴(5)同時將體積濃度為70% 100%的氧氣送入爐膛內(nèi)部，在圓柱形氣化室(I)內(nèi)壁區(qū)域形成一股強勁的旋轉(zhuǎn)氣流，這個旋轉(zhuǎn)氣流使煤粉射流發(fā)生偏斜并被卷吸到圓柱形氣化室(I)內(nèi)壁附近，依附內(nèi)壁面呈螺旋線軌跡(M)自上而下緩慢運動，粒徑小于IOOym的煤粉顆粒經(jīng)過高溫干燥和熱解，在離心力的作用下被不斷拋向圓柱形氣化室(I)內(nèi)壁并在圓柱形氣化室(I)內(nèi)壁上形成一層熔渣膜，隨著熔渣膜的渣層流動和迅速加熱，以及氧化劑噴嘴(5)噴出的旋流氣流的高速沖刷，煤粉、純氧和水蒸汽在高溫條件下發(fā)生氣化還原反應(yīng)，產(chǎn)生合成氣，從而實現(xiàn)了煤粉旋風(fēng)氣化，粒徑大于80 μ m的煤粉顆粒容易從高速旋轉(zhuǎn)的氣流中分離出來后直接進入渣池(2)，并從底部的排渣口排出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種煤粉旋風(fēng)氣流床氣化的方法，其特征在于步驟一中的圓柱形氣化室(I)內(nèi)部的壓力為2Mpa，圓柱形氣化室(I)的運行溫度為1500°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種煤粉旋風(fēng)氣流床氣化的方法，其特征在于步驟一中的圓柱形氣化室(I)內(nèi)部的壓力為3Mpa，圓柱形氣化室(I)的運行溫度為1550°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種煤粉旋風(fēng)氣流床氣化的方法，其特征在于步驟二中的煤粉噴嘴(3-1)和水蒸汽噴嘴(3-2)均以圓柱形氣化室(I)的軸線方向噴射煤粉。
全文摘要
一種煤粉旋風(fēng)氣流床氣化裝置及方法，它涉及一種氣化爐及氣化方法，以解決傳統(tǒng)氣化爐噴嘴容易過燒，干煤粉在爐內(nèi)的停留時間短，煤粉氣化后形成的液態(tài)渣不會停留在壁面上的問題。裝置頂部噴嘴設(shè)置在爐頂上，內(nèi)筒與外筒之間的腔體為水蒸汽噴嘴，四個氧化劑噴嘴沿圓柱形氣化室的上端外壁均布設(shè)置。方法一、圓柱形氣化室內(nèi)壓力為3Mpa、運行溫度為1500℃；二、干煤粉由N2或CO2攜帶以直流或旋流方式經(jīng)煤粉噴嘴送入爐膛內(nèi)，水蒸汽由水蒸汽噴嘴送入爐膛內(nèi)；三、四個氧化劑噴嘴同時將氧氣送入爐膛內(nèi)，在圓柱形氣化室內(nèi)壁形成一層熔渣膜，熔渣膜在高溫條件下發(fā)生氣化還原反應(yīng)，產(chǎn)生合成氣，從而實現(xiàn)了煤粉旋風(fēng)氣化。本發(fā)明用于潔凈煤氣化。
文檔編號C10J3/48GK102942964SQ201210420729
公開日2013年2月27日 申請日期2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月29日
發(fā)明者邱朋華, 劉歡鵬, 劉栗, 譚建宇, 石旭, 杜昌帥, 趙巖, 秦裕琨, 吳少華, 孫紹增 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)