含碳有機(jī)物氣化方法、及氣化爐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種含碳有機(jī)物氣化方法，包括：將漿態(tài)含碳有機(jī)物和粉態(tài)含碳有機(jī)物在同一氣化爐中按照一定比例同時氣化的共氣化步驟；根據(jù)氣化爐的出口的煤氣溫度，調(diào)節(jié)氣化劑、粉態(tài)含碳有機(jī)物和漿態(tài)含碳有機(jī)物的輸料比例的共氣化進(jìn)行微調(diào)步驟。用于含碳有機(jī)物氣化方法的氣化爐，氣化爐包括溫度反饋控制模塊。本發(fā)明減少了水的消耗，提高氣化效率的同時也提高了氣化爐反應(yīng)溫度，進(jìn)而可以氣化一些現(xiàn)有技術(shù)由于灰熔點較高而無法氣化的氣化原料，所以說本發(fā)明可以提高煤種的選擇范圍。進(jìn)一步，本發(fā)明的氣化爐，根據(jù)出口煤氣的溫度調(diào)節(jié)氣化劑和各氣化原料的注入比，由此實現(xiàn)對共氣化的微調(diào)。
【專利說明】含碳有機(jī)物氣化方法、及氣化爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種含碳有機(jī)物的氣化方法及用于上述含碳有機(jī)物的氣化方法的氣化爐。
【背景技術(shù)】
[0002]煤的高效、清潔利用，是我國經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇，是保證我國能源穩(wěn)定可靠供應(yīng)以及可持續(xù)發(fā)展的重要科技基礎(chǔ)。以煤氣化為基礎(chǔ)的能源及化工系統(tǒng)正在成為世界范圍內(nèi)高效、清潔、經(jīng)濟(jì)地開發(fā)和利用煤炭的熱點技術(shù)和重要發(fā)展方向。煤的氣化是使煤與氣化劑作用，進(jìn)行各種化學(xué)反應(yīng)，把煤炭轉(zhuǎn)變?yōu)槿剂嫌妹簹饣蚝铣捎妹簹?。?xí)慣上將氣化反應(yīng)分為3種類型:碳-氧間的反應(yīng)、水蒸氣分解反應(yīng)和甲烷生成反應(yīng)。
[0003](I)碳-氧間的反應(yīng):
[0004]C+02 — C02+C0
[0005](2)水蒸氣分解反應(yīng):
[0006]C+H20 — C0+H2
[0007]C+2H20 — C02+2H2
[0008]這兩個反應(yīng)是制造水煤氣的主要反應(yīng)，均為吸熱反應(yīng)。
[0009]反應(yīng)生成的一氧化碳還可進(jìn)一步和水蒸氣發(fā)生一氧化碳變換反應(yīng):CCHH2O — C02+H2`
[0010](3)甲烷生成反應(yīng):
[0011]煤氣中的甲烷，一部分來自煤中揮發(fā)物的熱分解，另一部分則是氣化爐內(nèi)的碳與煤氣中的氫氣反應(yīng)以及氣體產(chǎn)物之間反應(yīng)的結(jié)果。
[0012]C+2H2 —CH4
[0013]C0+3H2 — CH4+H20
[0014]2C0+2H2 — CH4+C02
[0015]C02+4H2 — CH4+2H20
[0016]水煤漿氣流床氣化是指煤或石油焦等固體碳?xì)浠衔镆运簼{或水炭漿的形式與氣化劑一起通過噴嘴，氣化劑高速噴出與料漿并流混合霧化，在氣化爐內(nèi)進(jìn)行火焰型非催化部分氧化反應(yīng)的工藝過程。具有代表性的工藝技術(shù)有美國德士古發(fā)展公司開發(fā)的水煤漿加壓氣化技術(shù)、道化學(xué)公司開發(fā)的兩段式水煤漿氣化技術(shù)、中國自主開發(fā)的多噴嘴煤漿氣化技術(shù)，它們當(dāng)中以德士古發(fā)展公司水煤漿加壓氣化技術(shù)開發(fā)最早、在世界范圍內(nèi)的工業(yè)化應(yīng)用最為廣泛。水煤漿氣化反應(yīng)是一個很復(fù)雜的物理和化學(xué)反應(yīng)過程，水煤漿和氧氣噴入氣化爐后瞬間經(jīng)歷煤漿升溫及水分蒸發(fā)、煤熱解揮發(fā)、殘?zhí)繗饣蜌怏w間的化學(xué)反應(yīng)等過程，最終生成以CO、H2為主要組分的煤氣(或稱合成氣、工藝氣)，可以用于合成氨等工業(yè)生產(chǎn)中。灰渣采用液態(tài)排渣。水煤漿氣化技術(shù)，相比干粉進(jìn)料更安全且容易控制，流程簡單，技術(shù)成熟。但是，水煤漿技術(shù)首先要制備出性能較好的高濃度水煤漿，用于氣化過程，所以其對原料煤限制比較嚴(yán)格，氣化用煤的灰熔點溫度T3值在低于1350°C時才有利于氣化，煤中灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)不宜超過13%~15%，煤內(nèi)水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于8%才能制成60%~65%濃度的水煤漿，裝置運(yùn)行才較為平穩(wěn)和經(jīng)濟(jì)。很多經(jīng)濟(jì)適用的煤種都需要加入化學(xué)添加劑才能制得滿足工藝要求的合格水煤漿。添加劑的種類和用量與煤種之間的匹配性都是水煤漿成漿性能方面需要研究的熱點問題之一。對于灰熔點較高，灰量偏大的煤種，需要添加助熔劑，但是添加助熔劑之后又頗受某些設(shè)備及管道堵塞結(jié)垢的困擾；水煤漿中水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%~40%，含水量太高，使冷煤氣效率和煤氣中的有效氣體成分(CCHH2)偏低，氧耗、煤耗均比干法氣流床氣化高一些；另外，其對爐內(nèi)耐火磚沖刷侵蝕嚴(yán)重，噴嘴使用周期短。
[0017]干粉煤氣化要求粉煤粒度很細(xì)(< 0.1mm)和高的反應(yīng)溫度(火焰中心溫度在20000C以上)。灰融點在1500°C以下，灰含量12%~25%的煤都可以用于干粉煤氣化。干粉煤氣化具有原料適應(yīng)性廣，冷煤氣效率高，碳轉(zhuǎn)化率高，比氧耗低等特點。屬于干粉進(jìn)料氣流床的爐型有:Shell、K-T爐、Prenflo和GSP等。以Shell爐為例，其氣化所得煤氣中甲烷含量極少，不含重?zé)N，有效氣體(CCHH2)可達(dá)90%以上；與水煤漿氣化爐相比，氧耗可降低15%~20% ;單爐生產(chǎn)能力大；采用水冷壁結(jié)構(gòu)，無需耐火磚襯里，維護(hù)工作量很小，爐體壽命長；氣化過程無廢氣排放，系統(tǒng)排出的融渣和飛灰含碳低，氣化污水也不含焦油、酚等污染物，易于處理，環(huán)境治理費(fèi)用低。但是Shell爐最大缺點是投資高，設(shè)備造價過高，配套的干燥、磨煤、高壓氮氣及回爐激冷用合成氣加壓所需的功耗較大；其高的氣化溫度要求氣化爐采用水冷壁結(jié)構(gòu)，水冷壁結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制造難度高；且安全操作性能不如濕法氣化。主要體現(xiàn)在粉煤的加壓進(jìn)料穩(wěn)定性不如濕法進(jìn)料，會對安全操作帶來不良影響；另外，其出爐煤氣的組分以CO、H2, CO2, H2O為主，CH4含量較低，熱值并不高，在氣化過程中，往往需要加入水蒸氣，使其在高溫條件下與炭發(fā)生強(qiáng)吸熱的水煤氣反應(yīng)，增加煤氣中H2, CO的含量，控制爐溫不致過高，能降低氧耗量，蒸汽的循環(huán)注入過程中不可避免的會冷凝成水，造成一定的熱量損失，且使得操作繁瑣，影響經(jīng)濟(jì)性。
[0018]生物質(zhì)包括植物、動物及其排泄物、垃圾及工業(yè)有機(jī)廢棄物等幾大類。生物質(zhì)能是指直接或間接地利用綠色植物的光合作用，把太陽能固定為化學(xué)能后蘊(yùn)藏在生物質(zhì)內(nèi)部的能量。生物質(zhì)資源作為一種可再生能源，僅次于煤炭、石油和天然氣，居于世界能源消費(fèi)總量的第4位，在整個生態(tài)系統(tǒng)的能量循環(huán)中占有重要的地位。與煤相比，生物質(zhì)具有以下特點:分布廣泛、可再生、低污染、揮發(fā)分高而固定碳含量低、熱值比煤低等。我國目前每年可開發(fā)的生物質(zhì)能源約合12億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，超過全國每年能源總耗量的1/3。
[0019]生物質(zhì)氣化是相對成熟的生物質(zhì)制取燃?xì)饧夹g(shù)。以水蒸氣作為氣化介質(zhì)、提高氣化反應(yīng)溫度和壓力的氣化技術(shù)正在趨于成熟，既可提高合成氣的H2和CO含量，又可減少焦油含量，還能提高氣化強(qiáng)度，從反應(yīng)壓力、燃?xì)饨M分及潔凈程度等多方面都非常適合后續(xù)合成工藝的要求，將會成為今后的重要發(fā)展方向。然而，生物質(zhì)的供給受到季節(jié)的影響，生物質(zhì)單獨氣化的規(guī)模受到限制，且生物質(zhì)的能量密度低，單獨氣化溫度較低，氣化時生成較多的焦油，降低了生物質(zhì)的利用效率，而且對氣化過程的穩(wěn)定運(yùn)行造成不利影響。煤與生物質(zhì)共氣化的研究打破了氣化原料選擇的限制，為不同來源和特性的固體原料的共氣化提供了新途徑。煤與生物質(zhì)共氣化可以彌補(bǔ)生物質(zhì)單獨氣化時的某些缺陷，在碳反應(yīng)性、焦油形成和減少污染物排放等方面可能會發(fā)生協(xié)同作用，有利于煤炭資源的可持續(xù)利用，減少C02、硫氧化物及氮氧化物的排放量 ，在保護(hù)環(huán)境，節(jié)約化石能源消耗等方面具有重要意義。
[0020]涉及的專業(yè)名詞有:[0021]煤炭氣化:是以煤或煤焦為原料，以氧氣(空氣、富氧或工業(yè)純氧)、水蒸氣或氫氣等作氣化劑(或稱氣化介質(zhì))，在高溫條件下通過化學(xué)反應(yīng)將煤或煤焦中的可燃部分轉(zhuǎn)化為可燃?xì)怏w的工藝過程，該可燃?xì)怏w為煤氣(或稱合成氣、工藝氣)。
[0022]灰熔點:是指含碳有機(jī)物中的灰分，達(dá)到一定溫度以后，發(fā)生變形，軟化和熔融時的溫度。
[0023]漿態(tài)的含碳有機(jī)物:煤、石油焦、半焦、浙青、生物質(zhì)中的至少一種或兩種以上的物質(zhì)和水的混合物。
[0024]粉態(tài)的含碳有機(jī)物:是指煤、生物質(zhì)、石油焦、半焦、浙青、生物質(zhì)中的至少一種或兩周以上的物質(zhì)的混合物。
[0025]現(xiàn)有氣化工藝中，大都采用漿態(tài)的含碳有機(jī)物氣化工藝或者干粉含碳有機(jī)物氣化工藝。爐體噴嘴全部注入漿態(tài)的含碳有機(jī)物或者全部注入粉態(tài)的含碳有機(jī)物。
[0026]目前常見的含碳有機(jī)物氣化技術(shù)主要包括水煤漿氣化技術(shù)、干煤粉氣化技術(shù)、生物質(zhì)氣化、水煤漿煤粉共氣化等。
[0027]其中，水煤漿技術(shù)首先要制備出性能較好的高濃度水煤漿，用于氣化過程，所以其對原料煤限制比較嚴(yán)格，氣化用煤的灰熔點溫度T3值在低于1350°C時才有利于氣化，煤中灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)不宜超過13%~15%，煤內(nèi)水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于8%才能制成60%~65%濃度的水煤漿，裝置運(yùn)行才較為平穩(wěn)和經(jīng)濟(jì)。很多經(jīng)濟(jì)適用的煤種都需要加入化學(xué)添加劑才能制得滿足工藝要求的合格水煤漿。添加劑的種類和用量與煤種之間的匹配性都是水煤漿成漿性能方面需要研究的熱點問題之一。對于灰熔點較高，灰量偏大的煤種，需要添加助熔劑，但是添加助熔劑之后又頗受某些設(shè)備及管道堵塞結(jié)垢的困擾；水煤漿中水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%~40%，含水量太高，使冷煤氣效率和煤氣中的有效氣體成分(CCHH2)偏低，氧耗、煤耗均比干法氣流床氣化高一些；另外，其對爐內(nèi)耐火磚沖刷侵蝕嚴(yán)重，噴嘴使用周期短。
[0028]另一方面，水煤漿煤粉共氣化技術(shù)對于爐內(nèi)溫度的精確控制還有欠缺。而氣化爐溫度控制是氣化爐調(diào)控過程中非常重要的控制手段，通過控制爐溫可以控制氣化爐產(chǎn)氣組分、氣化爐壁溫、噴嘴壽命、氣化效率、殘?zhí)苛康鹊龋菤饣癄t工況控制的核心手段。而現(xiàn)有共氣化技術(shù)注重于進(jìn)氣和進(jìn)料的控制，而對于氣化爐內(nèi)溫度場的控制相對簡單，爐內(nèi)拱頂位置爐溫經(jīng)常過高，影響氣化爐連續(xù)運(yùn)行時間。
[0029]現(xiàn)有技術(shù)一，專利CN200810188170.1 “三相態(tài)多原料立體加壓對撞煤氣化裝置及其工藝”和現(xiàn)有技術(shù)二 CN200810188171.6 “三相態(tài)多原料加壓煤氣化裝置及其工藝”均公開了包括:煤漿制備輸送機(jī)構(gòu)、干煤粉制備輸送機(jī)構(gòu)、加壓氣化機(jī)構(gòu)，加壓氣化機(jī)構(gòu)包括燃燒室及激冷室，燃燒室上還設(shè)置有水煤漿噴嘴及干煤粉噴嘴，水煤漿噴嘴及水煤漿噴嘴還連接有高壓氣管線。上述兩專利雖然可以通過頂部配置干煤粉噴嘴減輕返混氣流對拱頂和盲頭耐火磚的破壞，提高設(shè)備利用率，提高煤氣有效成分，但是氣化爐整體的流場向下偏移，造成碳轉(zhuǎn)化效率降低，且對于氣化爐內(nèi)溫度場的控制相對簡單，一方面爐內(nèi)拱頂位置爐溫經(jīng)常過高，影響氣化爐連續(xù)運(yùn)行時間，另一方面其對氣化爐內(nèi)的溫度控制精度差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0030]針對相關(guān)技術(shù)中存在的一個或多個問題，本發(fā)明的目的在于提供一種含碳有機(jī)物氣化方法，減少了水的消耗，提高氣化效率的同時也提高了氣化爐反應(yīng)溫度，進(jìn)而可以氣化一些現(xiàn)有技術(shù)由于灰熔點較高而無法氣化的氣化原料，提高氣化原料(漿態(tài)、粉態(tài)含碳有機(jī)物)的選擇范圍，另外還可以根據(jù)出口煤氣的溫度調(diào)節(jié)氣化劑和各氣化原料的注入比，由此實現(xiàn)對共氣化的微調(diào)。
[0031]為實現(xiàn)上述目的，一方面提供一種含碳有機(jī)物氣化方法，包括:共氣化步驟，將漿態(tài)含碳有機(jī)物和粉態(tài)含碳有機(jī)物在同一氣化爐中同時氣化；以及對共氣化進(jìn)行微調(diào)步驟:根據(jù)氣化爐的出口的煤氣溫度，調(diào)節(jié)氣化劑、粉態(tài)含碳有機(jī)物和漿態(tài)含碳有機(jī)物的輸料比例。
[0032]優(yōu)選地，在共氣化步驟中，通過如下公式計算注入氣化爐中的漿態(tài)含碳有機(jī)物和粉態(tài)含碳有機(jī)物的流量比=Q粉/Q漿=(1-W漿-W漿Xb) +b’;其中，b—蒸汽與漿態(tài)氣化原料比值，單位為:Kg/kg ;b’ 一蒸汽與粉態(tài)氣化原料比值，單位為:Kg/kg ;W衆(zhòng)一衆(zhòng)態(tài)含碳有機(jī)物濃度質(zhì)量比，單位為:％ ；Q衆(zhòng)一漿態(tài)含碳有機(jī)物的流量，單位為:kg/h ；Q粉一粉態(tài)含碳有機(jī)物的流量，單位為:kg/h。
[0033]優(yōu)選地，對共氣化進(jìn)行微調(diào)步驟包括:根據(jù)氣化爐出口測得的煤氣溫度通過溫度測量變送輸送信號到溫度控制器；溫度控制器響應(yīng)于輸送信號控制燃料控制閥以調(diào)節(jié)氣化原料的質(zhì)量流量比和/或氣化劑的體積流量。
[0034]優(yōu)選地，還包括a.制作漿態(tài)含碳有機(jī)物及輸送漿態(tài)含碳有機(jī)物進(jìn)入氣化爐的步驟:含碳有機(jī)物經(jīng)磨料機(jī)與水混合形成漿態(tài)含碳有機(jī)物；漿態(tài)含碳有機(jī)物通入料漿斗存儲；輸漿泵將存儲于料漿斗的漿態(tài)含碳有機(jī)物泵入氣化爐中；b.輸送粉態(tài)含碳有機(jī)物進(jìn)入氣化爐的步驟:將存儲于粉態(tài)有機(jī)物貯倉的粉態(tài)含碳有機(jī)物經(jīng)粉態(tài)有機(jī)物鎖斗注入粉態(tài)有機(jī)物給料倉；通過高壓氣體輸送粉態(tài)含碳有機(jī)物由粉態(tài)有機(jī)物給料倉進(jìn)入氣化爐中；以及
c.煤氣排出的步驟:氣化爐中共氣化生成的煤氣攜帶熔融態(tài)灰渣進(jìn)入連接于氣化爐出口的渣斗并以并流方式經(jīng)渣斗排出。優(yōu)選地，在共氣化步驟進(jìn)行時，氣化爐中的反應(yīng)溫度大于等于粉態(tài)含碳有機(jī)物和漿態(tài)含碳有 機(jī)物中灰分的灰熔點。
[0035]優(yōu)選地，漿態(tài)含碳有機(jī)物為煤、石油焦、半焦、浙青、生物質(zhì)中的至少一種或兩種以上的物質(zhì)和水的混合物。
[0036]優(yōu)選地，粉態(tài)含碳有機(jī)物為煤、石油焦、半焦、浙青、生物質(zhì)中的至少一種或兩種以上的物質(zhì)的混合物。
[0037]優(yōu)選地,氣化衆(zhòng)態(tài)含碳有機(jī)物和粉態(tài)含碳有機(jī)物的氣化劑為氧氣。
[0038]優(yōu)選地，在共氣化步驟中，執(zhí)行如下子步驟al_a2:al.在氣化爐升溫至可氣化漿態(tài)含碳有機(jī)物的溫度和可氣化粉態(tài)含碳有機(jī)物的溫度中較低溫度時，先將可在較低溫度氣化的相應(yīng)含碳有機(jī)物和氣化劑(例如氧氣)噴入氣化爐內(nèi)進(jìn)行氣化；a2.在氣化爐中的反應(yīng)溫度升溫至可氣化漿態(tài)含碳有機(jī)物的溫度和可氣化粉態(tài)含碳有機(jī)物的溫度中較高溫度時，再將可在較高溫度氣化的相應(yīng)含碳有機(jī)物和氣化劑(例如氧氣)噴入氣化爐內(nèi)，以與步驟al中噴入的含碳有機(jī)物在該氣化爐中同時氣化；或者在共氣化步驟中，執(zhí)行如下子步驟bl-b2:bl.在氣化爐升溫至可氣化漿態(tài)含碳有機(jī)物的溫度和可氣化粉態(tài)含碳有機(jī)物的溫度中較低溫度時，先將一部分可在較低溫度氣化的相應(yīng)含碳有機(jī)物和氣化劑(例如氧氣)噴入氣化爐內(nèi)進(jìn)行氣化；b2.在氣化爐中的反應(yīng)溫度升溫至可氣化漿態(tài)含碳有機(jī)物的溫度和可氣化粉態(tài)含碳有機(jī)物的溫度中較高溫度時，將步驟bl中剩余的可在較低溫度下氣化的相應(yīng)含碳有機(jī)物，連同可在較高溫度氣化的相應(yīng)含碳有機(jī)物和氣化劑(例如氧氣)一起噴入氣化爐內(nèi)，以與步驟bl中已噴入的在該氣化爐中同時氣化。
[0039]優(yōu)選地，在共氣化步驟中:先用天然氣或液化氣在氣化爐中建立氣循環(huán)，待氣化爐中氣壓達(dá)到0.5MP后依次執(zhí)行子步驟al和a2或bl和b2。
[0040]優(yōu)選地，在氣化爐升溫至可氣化漿態(tài)含碳有機(jī)物的溫度后，先將漿態(tài)含碳有機(jī)物和氧氣噴入氣化爐內(nèi)進(jìn)行氣化；然后，在氣化爐中的反應(yīng)溫度升溫至可氣化粉態(tài)含碳有機(jī)物之后，再將粉態(tài)含碳有機(jī)物噴入氣化爐內(nèi)，以與之前噴入的漿態(tài)含碳有機(jī)物在該氣化爐中同時氣化而進(jìn)行共氣化步驟。
[0041]優(yōu)選地，在氣化爐升溫至可氣化粉態(tài)含碳有機(jī)物的溫度后，先將粉態(tài)含碳有機(jī)物和氧氣噴入氣化爐內(nèi)進(jìn)行氣化；然后，在氣化爐中的反應(yīng)溫度升溫至可氣化漿態(tài)含碳有機(jī)物之后，再將漿態(tài)含碳有機(jī)物和氧氣噴入氣化爐，以與之前噴入的粉態(tài)含碳有機(jī)物在該氣化爐中同時氣化而進(jìn)行共氣化步驟。
[0042]優(yōu)選地，在氣化爐升溫至可氣化粉態(tài)含碳有機(jī)物的溫度后，先將部分粉態(tài)含碳有機(jī)物和氧氣噴入氣化爐內(nèi)進(jìn)行氣化；然后，在氣化爐中的反應(yīng)溫度升溫至可氣化漿態(tài)含碳有機(jī)物之后，再將漿態(tài)含碳有機(jī)物、氧氣、以及剩余部分的粉態(tài)含碳有機(jī)物噴入氣化爐中同時氣化而進(jìn)行共氣化步驟。
[0043]優(yōu)選地，用天然氣或液化氣在氣化爐中建立氣循環(huán)，待氣化爐中氣壓達(dá)到0.5MP以及氣化爐升溫至可氣化粉態(tài)含碳有機(jī)物的溫度后，將粉態(tài)含碳有機(jī)物和其所需氧氣噴入氣化爐內(nèi)進(jìn)行氣化；然后，在氣化爐溫度升至可氣化漿態(tài)含碳有機(jī)物后，再將漿態(tài)含碳有機(jī)物和其所需氧氣噴入氣化爐，以與之前噴入的粉態(tài)含碳有機(jī)物一起在該氣化爐中同時氣化而進(jìn)行共氣化步驟。
[0044]優(yōu)選地，粉態(tài)含碳有機(jī)物和漿態(tài)含碳有機(jī)物在氣化爐氣化后所得燃?xì)庥糜诩状?、甲烷、氨的工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)。
[0045]另一方面本發(fā)明提供一種用于含碳有機(jī)物共氣化的氣化爐，包括至少一個布置于氣化爐爐頂?shù)臓t頂噴嘴；兩兩對置的一共4個爐側(cè)噴嘴，該4個爐側(cè)噴嘴布置在氣化爐的周側(cè)壁上；以及根據(jù)氣化爐的出口的煤氣溫度調(diào)節(jié)氣化劑、粉態(tài)含碳有機(jī)物和漿態(tài)含碳有機(jī)物的輸料比例的溫度反饋控制模塊。
[0046]優(yōu)選地，布置有兩兩對置的一共4個爐頂噴嘴，該4個爐頂噴嘴布置在氣化爐的爐頂?shù)耐凰矫媲覈@氣化爐的中軸線設(shè)置，且該水平面垂直于氣化爐的中軸線。
[0047]優(yōu)選地，布置有I個爐頂噴嘴，且其軸線與氣化爐的中軸線相重合。
[0048]優(yōu)選地，4個爐側(cè)噴嘴的軸線均位于同一水平面上，且該水平面垂直于氣化爐的中軸線；或4個爐側(cè)噴嘴(102)的軸線均向爐頂方向傾斜且與氣化爐的中軸線夾角大于30°且小于60°。
[0049]優(yōu)選地，氣化爐包括:將漿態(tài)含碳有機(jī)物噴入氣化爐中的兩兩對置的一共4個爐頂噴嘴，該4個爐頂噴嘴布置在氣化爐的爐頂?shù)耐凰矫媲覈@氣化爐的中軸線設(shè)置，且該水平面垂直于氣化爐的中軸線；以及供粉態(tài)含碳有機(jī)物噴入氣化爐中的兩兩對置的一共4個爐側(cè)噴嘴，該4個爐側(cè)噴嘴在氣化爐的周側(cè)壁上、并在同一水平面上布置，且該水平面垂直于氣化爐的中軸線；根據(jù)氣化爐的出口的煤氣溫度調(diào)節(jié)氣化劑、粉態(tài)含碳有機(jī)物和漿態(tài)含碳有機(jī)物的輸料比例的溫度反饋控制模塊。
[0050]優(yōu)選地，氣化爐包括:一個將粉態(tài)含碳有機(jī)物噴入氣化爐中的爐頂噴嘴，該爐頂噴嘴布置在氣化爐的爐頂，且軸線與氣化爐的中軸線相重合；以及供漿態(tài)含碳有機(jī)物噴入氣化爐中的兩兩對置的一共4個爐側(cè)噴嘴，該4個爐側(cè)噴嘴布置在氣化爐的周側(cè)壁上；根據(jù)氣化爐的出口的煤氣溫度調(diào)節(jié)氣化劑、粉態(tài)含碳有機(jī)物和漿態(tài)含碳有機(jī)物的輸料比例的溫度反饋控制模塊。
[0051]優(yōu)選地，氣化爐包括:一個將粉態(tài)含碳有機(jī)物噴入氣化爐中的爐頂噴嘴，該爐頂噴嘴布置在氣化爐的爐頂，且軸線與氣化爐的中軸線相重合；以及供漿態(tài)含碳有機(jī)物噴入氣化爐的對置設(shè)置一共2個爐側(cè)噴嘴、供粉態(tài)含碳有機(jī)物噴入氣化爐中的對置設(shè)置的一共2個爐側(cè)噴嘴，該4個爐側(cè)噴嘴均布置在氣化爐的周側(cè)壁上；根據(jù)氣化爐的出口的煤氣溫度調(diào)節(jié)氣化劑、粉態(tài)含碳有機(jī)物和漿態(tài)含碳有機(jī)物的輸料比例的溫度反饋控制模塊。
[0052]優(yōu)選地，氣化爐包括:一個將漿態(tài)含碳有機(jī)物噴入氣化爐中的爐頂噴嘴，該爐頂噴嘴布置在氣化爐的爐頂，且軸線與氣化爐的中軸線相重合；以及供漿態(tài)含碳有機(jī)物噴入氣化爐的對置設(shè)置一共2個爐側(cè)噴嘴、供粉態(tài)含碳有機(jī)物噴入氣化爐中的對置設(shè)置的一共2個爐側(cè)噴嘴，該4個爐側(cè)噴嘴均布置在氣化爐的周側(cè)壁上；根據(jù)氣化爐的出口的煤氣溫度調(diào)節(jié)氣化劑、粉態(tài)含碳有機(jī)物和漿態(tài)含碳有機(jī)物的輸料比例的溫度反饋控制模塊。
[0053]優(yōu)選地，氣化爐包括:供粉態(tài)含碳有機(jī)物噴入氣化爐中的兩兩對置的一共4個爐頂噴嘴，該4個爐頂噴嘴布置在氣化爐的爐頂?shù)耐凰矫媲覈@氣化爐的中軸線設(shè)置，且該水平面垂直于氣化爐的中軸線，供漿態(tài)含碳有機(jī)物噴入氣化爐中的兩兩對置的一共4個爐側(cè)噴嘴，該4個爐側(cè)噴嘴布置在氣化爐的周側(cè)壁上；根據(jù)氣化爐的出口的煤氣溫度調(diào)節(jié)氣化劑、粉態(tài)含碳有機(jī)物和漿態(tài)含碳有機(jī)物的輸料比例的溫度反饋控制模塊。
[0054]本發(fā)明還提供一種用于上述任意一項方法的氣化爐，包括:兩兩對置的一共4個爐側(cè)噴嘴，該4個爐側(cè)噴嘴布置在氣化爐的周側(cè)壁上；以及根據(jù)氣化爐的出口的煤氣溫度調(diào)節(jié)氣化劑、粉態(tài)含碳有機(jī)物和漿態(tài)含碳有機(jī)物的輸料比例的溫度反饋控制模塊。
[0055]優(yōu)選地，氣化爐包括`:供漿態(tài)含碳有機(jī)物噴入氣化爐的對置的一共2個爐側(cè)噴嘴、供粉態(tài)含碳有機(jī)物噴入氣化爐中的對置的一共2個爐側(cè)噴嘴，該4個爐側(cè)噴嘴均布置在氣化爐的周側(cè)壁上；根據(jù)氣化爐的出口的煤氣溫度調(diào)節(jié)氣化劑、粉態(tài)含碳有機(jī)物和漿態(tài)含碳有機(jī)物的輸料比例的溫度反饋控制模塊。
[0056]優(yōu)選地，氣化爐的爐身的耐火襯里，采用耐火磚或水冷壁形式。
[0057]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為:
[0058]1.本發(fā)明中漿態(tài)和粉態(tài)含碳有機(jī)物按照一定質(zhì)量流量比(由上述公式計算得)進(jìn)行的共氣化，減少了水的消耗，提高氣化效率的同時也提高了氣化爐反應(yīng)溫度，進(jìn)而可以氣化一些現(xiàn)有技術(shù)由于灰熔點較高而無法氣化的氣化原料，所以說本發(fā)明可以提高氣化原料(漿態(tài)、粉態(tài)含碳有機(jī)物)的選擇范圍。此外，根據(jù)氣化爐的出口的煤氣溫度，調(diào)節(jié)氣化劑、粉態(tài)含碳有機(jī)物和漿態(tài)含碳有機(jī)物的輸料比例的對共氣化進(jìn)行微調(diào)的步驟，可精確地控制氣化爐內(nèi)的溫度從而使?fàn)t內(nèi)工況達(dá)到理想的狀況。由此既提高氣化效率，又改善煤氣組分。另外，通過在共氣化過程控制氣化爐溫度，可以延長氣化爐內(nèi)耐火磚壽命，使氣化爐長時間穩(wěn)定運(yùn)行，一方面達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)效益并簡化控制和操作過程，另一方面延長了整體氣化爐的壽命，降低了成本。
[0059]2.本發(fā)明中的氣化爐，可以通過不同噴嘴及含碳有機(jī)物的組合使?jié){態(tài)和粉態(tài)的含碳有機(jī)物實現(xiàn)在其中共氣化。從而這種共氣化取得了如下效果:減少了水的消耗，提高氣化效率的同時也提高了氣化爐反應(yīng)溫度，進(jìn)而可以氣化一些現(xiàn)有技術(shù)由于灰熔點較高而無法氣化的氣化原料，所以說本發(fā)明可以提高氣化原料(漿態(tài)、粉態(tài)含碳有機(jī)物)的選擇范圍。另外，通過溫度反饋控制模塊，可有效地控制氣化爐內(nèi)的溫度，從而改善了煤氣組分，提高了煤氣的質(zhì)量。
[0060]3.本發(fā)明氣化爐的爐身所用的耐火襯里可以采用水冷壁形式，也可以采用耐火材料形式，制造難度和成本。
[0061]4.本發(fā)明的氣化爐由于可以直接利用現(xiàn)有的水煤漿氣化爐，從而降低了設(shè)備投資。5.粉態(tài)含碳有機(jī)物和漿態(tài)含碳有機(jī)物在氣化爐共氣化所得燃?xì)饪梢杂糜诩状肌⒓淄?、氨等工業(yè)領(lǐng)域，用途廣泛。
[0062]5、此氣化方法可大大降低漿態(tài)含碳有機(jī)物的成漿性能要求，擴(kuò)大漿態(tài)含碳有機(jī)物原料的選擇范圍，避免加入價格高昂的添加劑，降低成本，例如可以利用成漿性能差的褐煤進(jìn)行氣流床氣化。
[0063]綜上，本發(fā)明漿態(tài)和粉態(tài)含碳有機(jī)物的共氣化突破了漿態(tài)氣化原料的成漿性能限制、粉態(tài)氣化原料的灰熔點等性能的限制，提高了氣化原料的選擇范圍，減少水的消耗，提高能效，降低了成本與設(shè)備投資，避免高價添加劑的使用，氣化所得氣體用途廣泛。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0064]圖1是本發(fā)明實施例1中使用的氣化爐的示意圖；
[0065]圖2是本發(fā)明實施例2中使用的氣化爐的示意圖；
[0066]圖3是本發(fā)明實施例3中使用的氣化爐的示意圖；
[0067]圖4是本發(fā)明實施例4中使用的氣化爐的示意圖；
[0068]圖5是本發(fā)明實施例5中使用的氣化爐的示意圖；
`[0069]圖6是本發(fā)明實施例6中使用的氣化爐的示意圖；
[0070]圖7是本發(fā)明實施例7中使用的氣化爐的示意圖；
[0071]圖8是本發(fā)明實施例8中使用的氣化爐的示意圖；
[0072]圖9是本發(fā)明實施例9中使用的氣化爐的示意圖；
[0073]圖10是本發(fā)明中所使用的三通道噴嘴的示意圖；
[0074]圖11是本發(fā)明中所使用的四通道噴嘴的示意圖；
[0075]圖12是本發(fā)明實施例1-9示出的氣化爐中的溫度反饋控制模塊的控制過程示意圖；
[0076]圖13是本發(fā)明中氣化方法的一個實施例的示意圖。
[0077]其中各個實施例中氣化爐的示意圖中，標(biāo)號101為爐頂噴嘴、標(biāo)號102為爐側(cè)噴嘴、標(biāo)號2為爐身、標(biāo)號3為耐火襯里、標(biāo)號4為氣化爐的出口、標(biāo)號5-11為第一到第七噴射通道。
【具體實施方式】
[0078]為了方便后續(xù)實施例的描述，現(xiàn)將氣化過程中用到的數(shù)據(jù)計算方式總結(jié)如下:
[0079]根據(jù)氣化原料(空干基)、氣化溫度、氣化壓力等試驗條件，選擇合適的氧氣與氣化原料比值、蒸汽與氣化原料比值，其中蒸汽認(rèn)為全部來自漿態(tài)含碳有機(jī)物中的水。用常規(guī)制漿方法制備出含固量為胃$的漿態(tài)含碳有機(jī)物。由氣化爐處理能力，確定漿態(tài)含碳有機(jī)物的
流量Q$。
[0080]貝丨J:Q粉/Q衆(zhòng)=(1—W衆(zhòng)一W衆(zhòng) Xb) +b，；
[0081]漿態(tài)含碳有機(jī)物/氣化劑:^^/0氧氣(奶=1/^/8，kg/Nm3 ；
[0082]粉態(tài)含碳有機(jī)物/氣化劑:Q粉/Q氧氣(粉)=l/a’，kg/Nm3 ；
[0083]其中:a—氧氣與衆(zhòng)態(tài)氣化原料比值,單位為:kg/kg ;
[0084]a’ 一氧氣與粉態(tài)氣化原料比值,單位為:kg/kg ;
[0085]b一蒸汽與衆(zhòng)態(tài)氣化原料比值,單位為:Kg/kg ;
[0086]b’ 一蒸汽與粉態(tài)氣化原料比值,單位為:Kg/kg ;
[0087]W衆(zhòng)態(tài)含碳有機(jī)物濃度質(zhì)量比，單位為:％ ；
[0088]—衆(zhòng)態(tài)含碳有機(jī)物的流量，單位為:kg/h ；
[0089]Q粉一粉態(tài)含碳有機(jī)物的流量，單位為:kg/h。
[0090]根據(jù)上述公式計算出粉態(tài)含碳有機(jī)物和漿態(tài)含碳有機(jī)物的一定比例(質(zhì)量流量比)，并按照此一定比例，將粉態(tài)含碳有機(jī)物和漿態(tài)含碳有機(jī)物通入氣化爐中進(jìn)行共氣化步
驟。`
[0091]可以依據(jù)上述公式計算得出反應(yīng)所需物料量，也可以由上述計算方法所得的物料比例進(jìn)行動力學(xué)實驗，進(jìn)一步優(yōu)化氧氣、水蒸汽與氣化原料的比例，依據(jù)試驗具體情況有所調(diào)整。具體計算過程將在下面的實施例中展示。
[0092]另外，在本發(fā)明的如下實施例中的共氣化步驟中，可選擇地執(zhí)行子步驟al_a2或子步驟bl_b2。
[0093]具體而言，al.在氣化爐升溫至可氣化漿態(tài)含碳有機(jī)物的溫度和可氣化粉態(tài)含碳有機(jī)物的溫度中較低溫度時，先將可在較低溫度氣化的相應(yīng)含碳有機(jī)物和氣化劑(例如氧氣)噴入氣化爐內(nèi)進(jìn)行氣化。例如，可氣化漿態(tài)含碳有機(jī)物的溫度高于可氣化粉態(tài)含碳有機(jī)物的溫度，則先將粉態(tài)含碳有機(jī)物和氣化劑(例如氧氣)噴入氣化爐內(nèi)進(jìn)行氣化，其中，可在較低溫度氣化的相應(yīng)含碳有機(jī)物為粉態(tài)含碳有機(jī)物。而后執(zhí)行步驟a2.在氣化爐中的反應(yīng)溫度升溫至可氣化漿態(tài)含碳有機(jī)物的溫度和可氣化粉態(tài)含碳有機(jī)物的溫度中較高溫度時，再將可在較高溫度氣化的相應(yīng)含碳有機(jī)物和氣化劑(例如氧氣)噴入氣化爐內(nèi)，以與步驟al中噴入的含碳有機(jī)物在該氣化爐中同時氣化。根據(jù)上述舉例，可氣化漿態(tài)含碳有機(jī)物的溫度高于可氣化粉態(tài)含碳有機(jī)物的溫度，所以步驟a2中，可在較高溫度氣化的相應(yīng)含碳有機(jī)物為漿態(tài)含碳有機(jī)物，如此，將漿態(tài)含碳有機(jī)物噴入氣化爐中，以與步驟al中噴入的粉態(tài)含碳有機(jī)物在氣化爐中進(jìn)行共氣化。
[0094]或者執(zhí)行子步驟bl_b2:bl.在氣化爐升溫至可氣化漿態(tài)含碳有機(jī)物的溫度和可氣化粉態(tài)含碳有機(jī)物的溫度中較低溫度時，先將一部分可在較低溫度氣化的相應(yīng)含碳有機(jī)物和氣化劑(例如氧氣)噴入氣化爐內(nèi)進(jìn)行氣化。例如，可氣化漿態(tài)含碳有機(jī)物的溫度低于可氣化粉態(tài)含碳有機(jī)物的溫度，則先將部分衆(zhòng)態(tài)含碳有機(jī)物和氣化劑(例如氧氣)噴入氣化爐內(nèi)進(jìn)行氣化，其中，可在較低溫度氣化的相應(yīng)含碳有機(jī)物為漿態(tài)含碳有機(jī)物。然后執(zhí)行步驟b2.在氣化爐中的反應(yīng)溫度升溫至可氣化漿態(tài)含碳有機(jī)物的溫度和可氣化粉態(tài)含碳有機(jī)物的溫度中較高溫度時，將步驟bl中剩余的可在較低溫度下氣化的相應(yīng)含碳有機(jī)物，連同可在較高溫度氣化的相應(yīng)含碳有機(jī)物和氣化劑(例如氧氣)一起噴入氣化爐內(nèi)，以與在該氣化爐中同時氣化。根據(jù)上述舉例，可氣化漿態(tài)含碳有機(jī)物的溫度低于可氣化粉態(tài)含碳有機(jī)物的溫度，所以步驟b2中，可在較高溫度氣化的相應(yīng)含碳有機(jī)物為粉態(tài)含碳有機(jī)物，步驟bl中剩余的可在較低溫度下氣化的相應(yīng)含碳有機(jī)物為漿態(tài)含碳有機(jī)物，如此，將粉態(tài)含碳有機(jī)物和步驟bl中剩余的漿態(tài)含碳有機(jī)物以及氣化劑(例如氧氣)共同噴入氣化爐中，以與步驟bl中噴入的漿態(tài)含碳有機(jī)物在氣化爐中進(jìn)行共氣化。
[0095]此外，在本發(fā)明的可選的實施例中，氣化爐可包括:至少一個布置于氣化爐爐頂?shù)臓t頂噴嘴101 ;兩兩對置的一共4個爐側(cè)噴嘴102，該4個爐側(cè)噴嘴102布置在氣化爐的周側(cè)壁上；以及根據(jù)氣化爐的出口的煤氣溫度調(diào)節(jié)氣化劑、粉態(tài)含碳有機(jī)物和漿態(tài)含碳有機(jī)物的輸料比例的溫度反饋控制模塊?？蛇x地，布置有兩兩對置的一共4個爐頂噴嘴101，該4個爐頂噴嘴101的軸線布置在氣化爐的爐頂?shù)耐凰矫媲覈@氣化爐的中軸線設(shè)置，且該水平面垂直于氣化爐的中軸線；或布置有I個爐頂噴嘴101，且其軸線與氣化爐的中軸線相重合。優(yōu)選地，4個爐側(cè)噴嘴102的軸線均位于同一水平面上，且該水平面垂直于氣化爐的中軸線；或4個爐側(cè)噴嘴102的軸線均向爐頂方向傾斜且與氣化爐的中軸線夾角大于30°且小于60°。
[0096]當(dāng)然，在可選的實施例中，氣化爐可僅包括:兩兩對置的一共4個爐側(cè)噴嘴102，該4個爐側(cè)噴嘴102布置在氣化爐的周側(cè)壁上；以及根據(jù)氣化爐的出口的煤氣溫度調(diào)節(jié)氣化劑、粉態(tài)含碳有機(jī)物和漿態(tài)含碳有機(jī)物的輸料比例的溫度反饋控制模塊。
[0097]漿態(tài)含碳有機(jī)物和粉態(tài)含碳有機(jī)物可通過上述氣化爐的任意噴嘴噴入氣化爐中。優(yōu)選的方式可參見如下實施例1-9。下面用實施例1-9來說明本發(fā)明含碳有機(jī)物的氣化方法，在下述的9個實施例中，沒有提及噴嘴的具體形式的，優(yōu)選的為可以使用三通道噴嘴、四通道噴嘴、單通道噴嘴中的任意一種；沒有噴射氣化劑的，根據(jù)上述可知，氣化劑可以隨粉態(tài)、漿態(tài)同時噴入。
[0098]實施例1: [0099]見圖1，本實施例中:
[0100]氣化爐:豎直式氣化爐，爐身2所用的耐火襯里3采用耐火磚或水冷壁。
[0101]噴嘴設(shè)置:氣化爐的爐頂布置一個爐頂噴嘴101，該爐頂噴嘴101的軸線與氣化爐的中軸線相重合，不布置爐側(cè)噴嘴。優(yōu)選地采用三通道噴嘴結(jié)構(gòu)。
[0102]進(jìn)料方式:爐頂噴嘴101根據(jù)上述的三通道噴嘴的結(jié)構(gòu)，有內(nèi)到外依次噴射粉態(tài)含碳有機(jī)物、漿態(tài)含碳有機(jī)物、氣化劑。
[0103]氣化原料:木屑(含碳量40%)、褐煤水煤衆(zhòng)。
[0104]氣化劑:氧氣和來自漿態(tài)含碳有機(jī)物中的水在氣化爐中生成的水蒸氣。
[0105]氣化工藝控制參數(shù)如下:
【權(quán)利要求】
1.一種含碳有機(jī)物氣化方法，其特征在于，包括: 共氣化步驟，將漿態(tài)含碳有機(jī)物和粉態(tài)含碳有機(jī)物在同一氣化爐中同時氣化；以及對共氣化進(jìn)行微調(diào)步驟:根據(jù)氣化爐的出口的煤氣溫度，調(diào)節(jié)氣化劑、粉態(tài)含碳有機(jī)物和漿態(tài)含碳有機(jī)物的輸料比例。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述含碳有機(jī)物氣化方法，其特征在于， 在共氣化步驟中，通過如下公式計算注入氣化爐中的漿態(tài)含碳有機(jī)物和粉態(tài)含碳有機(jī)物的流量比: Q 粉 /Q 漿=(1-W 漿-W 漿 Xb) +b’ ； 其中， b一蒸汽與衆(zhòng)態(tài)氣化原料比值，單位為:Kg/kg ； b’ 一蒸汽與粉態(tài)氣化原料比值，單位為:Kg/kg ； W衆(zhòng)一衆(zhòng)態(tài)含碳有機(jī)物濃度質(zhì)量比，單位為:％ ； Q衆(zhòng)一衆(zhòng)態(tài)含碳有機(jī)物的流量，單位為:kg/h ； Q粉一粉態(tài)含碳有機(jī)物的流量，單位為:kg/h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述含碳有機(jī)物氣化方法，其特征在于，所述對共氣化進(jìn)行微調(diào)步驟包括: 根據(jù)氣化爐出口測得的煤氣溫度通過溫度測量變送輸送信號到溫度控制器； 溫度控制器響應(yīng)于所述輸送信號控制`燃料控制閥以調(diào)節(jié)所述氣化原料的質(zhì)量流量比和/或氣化劑的體積流量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述含碳有機(jī)物氣化方法，其特征在于，還包括 a.制作漿態(tài)含碳有機(jī)物及輸送漿態(tài)含碳有機(jī)物進(jìn)入氣化爐的步驟: 含碳有機(jī)物經(jīng)磨料機(jī)與水混合形成漿態(tài)含碳有機(jī)物； 所述漿態(tài)含碳有機(jī)物通入料漿斗存儲； 輸漿泵將存儲于所述料漿斗的漿態(tài)含碳有機(jī)物泵入氣化爐中； b.輸送粉態(tài)含碳有機(jī)物進(jìn)入氣化爐的步驟: 將存儲于粉態(tài)有機(jī)物貯倉的粉態(tài)含碳有機(jī)物經(jīng)粉態(tài)有機(jī)物鎖斗注入粉態(tài)有機(jī)物給料倉； 通過高壓氣體輸送粉態(tài)含碳有機(jī)物由粉態(tài)有機(jī)物給料倉進(jìn)入氣化爐中；以及 c.煤氣排出的步驟: 氣化爐中共氣化生成的煤氣攜帶熔融態(tài)灰渣進(jìn)入連接于氣化爐出口的渣斗并以并流方式經(jīng)渣斗排出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述含碳有機(jī)物氣化方法，其特征在于， 在所述共氣化步驟進(jìn)行時，所述氣化爐中的反應(yīng)溫度大于等于所述粉態(tài)含碳有機(jī)物和漿態(tài)含碳有機(jī)物中灰分的灰熔點。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述含碳有機(jī)物氣化方法，其特征在于， 所述漿態(tài)含碳有機(jī)物為煤、石油焦、半焦、浙青、生物質(zhì)中的至少一種或兩種以上的物質(zhì)和水的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述含碳有機(jī)物氣化方法，其特征在于， 所述粉態(tài)含碳有機(jī)物為煤、石油焦、半焦、浙青、生物質(zhì)中的至少一種或兩種以上的物質(zhì)的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述含碳有機(jī)物氣化方法，其特征在于， 在所述共氣化步驟中，執(zhí)行如下子步驟al_a2: al.在所述氣化爐升溫至可氣化漿態(tài)含碳有機(jī)物的溫度和可氣化粉態(tài)含碳有機(jī)物的溫度中較低溫度時，先將可在所述較低溫度氣化的相應(yīng)含碳有機(jī)物和氣化劑噴入所述氣化爐內(nèi)進(jìn)行氣化； a2.在所述氣化爐中的反應(yīng)溫度升溫至可氣化漿態(tài)含碳有機(jī)物的溫度和可氣化粉態(tài)含碳有機(jī)物的溫度中較高溫度時，再將可在所述較高溫度氣化的相應(yīng)含碳有機(jī)物和氣化劑噴入所述氣化爐內(nèi)，以與步驟al中噴入的含碳有機(jī)物在該氣化爐中同時氣化；或者 在所述共氣化步驟中，執(zhí)行如下子步驟bl-b2: bl.在所述氣化爐升溫至可氣化漿態(tài)含碳有機(jī)物的溫度和可氣化粉態(tài)含碳有機(jī)物的溫度中較低溫度時，先將一部分可在所述較低溫度氣化的相應(yīng)含碳有機(jī)物和氣化劑噴入所述氣化爐內(nèi)進(jìn)行氣化； b2.在所述氣化爐中的反應(yīng)溫度升溫至可氣化漿態(tài)含碳有機(jī)物的溫度和可氣化粉態(tài)含碳有機(jī)物的溫度中較高溫度時，將步驟bl中剩余的可在所述較低溫度下氣化的相應(yīng)含碳有機(jī)物，連同可在所述較高溫度氣化的相應(yīng)含碳有機(jī)物和氣化劑一起噴入所述氣化爐內(nèi)，以與步驟bl中已噴入的含碳有機(jī)物在該氣化爐中同時氣化。
9.根據(jù)權(quán)利要求8中 所述含碳有機(jī)物氣化方法，其特征在于， 在所述共氣化步驟中:先用天然氣或液化氣在所述氣化爐中建立氣循環(huán)，待所述氣化爐中氣壓達(dá)到0.5MP后依次執(zhí)行所述子步驟al和a2或bl和b2。
10.一種用于權(quán)利要求1-9中任意一項所述方法的氣化爐,其特征在于,包括: 至少一個布置于所述氣化爐爐頂?shù)臓t頂噴嘴(101)； 兩兩對置的一共4個爐側(cè)噴嘴(102)，該4個爐側(cè)噴嘴(102)布置在所述氣化爐的周側(cè)壁上；以及 根據(jù)氣化爐的出口的煤氣溫度調(diào)節(jié)氣化劑、粉態(tài)含碳有機(jī)物和漿態(tài)含碳有機(jī)物的輸料比例的溫度反饋控制模塊。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的氣化爐，其特征在于， 布置有兩兩對置的一共4個所述爐頂噴嘴(101),該4個爐頂噴嘴(101)布置在所述氣化爐的爐頂?shù)耐凰矫媲覈@所述氣化爐的中軸線設(shè)置，且該水平面垂直于所述氣化爐的中軸線。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的氣化爐，其特征在于， 布置有I個所述爐頂噴嘴(101)，且其軸線與氣化爐的中軸線相重合。
13.根據(jù)權(quán)利要求10-12中任一項所述的氣化爐，其特征在于， 所述4個爐側(cè)噴嘴(102)的軸線均位于同一水平面上，且該水平面垂直于所述氣化爐的中軸線；或 所述4個爐側(cè)噴嘴(102)的軸線均向爐頂方向傾斜且與所述氣化爐的中軸線夾角大于30°且小于60°。
14.一種用于權(quán)利要求1-9中任意一項所述方法的氣化爐,其特征在于,包括: 兩兩對置的一共4個爐側(cè)噴嘴(102)，該4個爐側(cè)噴嘴(102)布置在所述氣化爐的周側(cè)壁上；以及 根據(jù)氣化爐的出口的煤氣溫度調(diào)節(jié)氣化劑、粉態(tài)含碳有機(jī)物和漿態(tài)含碳有機(jī)物的輸料比例的溫度反饋控制模塊。`
【文檔編號】C10J3/46GK103555370SQ201310559500
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月23日
【發(fā)明者】陳 峰, 侯祥生, 王媛媛, 劉洪濤 申請人:新奧氣化采煤有限公司