一種帶有氮氣、水蒸氣、合成氣驅(qū)動回料機構(gòu)的恩德粉煤氣化爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種恩德粉煤氣化爐，具體涉及一種帶有氮氣、水蒸氣、合成氣驅(qū)動回料機構(gòu)的恩德粉煤氣化爐，屬于煤化工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，世界范圍內(nèi)原油緊張，其價格高居不下，而我國又是個貧油多煤的國家，在相當長時期內(nèi)，煤炭為主要一次能源。為此，國家提出潔凈能源政策，并采用合理利用煤炭的各項舉措。在這種情況下，氣化這種潔凈煤技術(shù)無疑是提高煤炭利用效率，減少污染并實現(xiàn)能源綜合利用的有效手段，而氣化爐則是整條生產(chǎn)系統(tǒng)中最重要的設(shè)備。
[0003]本發(fā)明針對的是恩德粉煤氣化爐。該氣化爐主要設(shè)備由煤氣化爐、旋風分離器、余熱回收鍋爐及降溫除塵設(shè)備組成?，F(xiàn)役的恩德粉煤氣化爐沒有強制回料裝置，只是依靠回料在重力作用下通過下料管自然返料，其返料效果較差，因此當前恩德粉煤氣化爐在運行過程中主要存在著飛灰可燃物含量較高的問題(飛灰可燃物含量為20%-80%)，造成煤氣化爐的碳轉(zhuǎn)化率低，比煤耗高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為解決現(xiàn)有恩德粉煤氣化爐產(chǎn)生的飛灰中可燃物含量高及由此引起的比煤耗高、碳轉(zhuǎn)化率低的問題，進而提出一種帶有氮氣、水蒸氣、合成氣驅(qū)動回料機構(gòu)的恩德粉煤氣化爐。
[0005]本發(fā)明為解決上述問題采取的技術(shù)方案是:本發(fā)明包括氣化爐體、管道、旋風分離器、旋風分離器出口豎直下料通道、工作氣體流量調(diào)節(jié)閥、工作氣體管道和水平下料通道，氣化爐體上表面的中部通過管道與旋風分離器的入口連接，旋風分離器的頂部設(shè)有氣相出口，旋風分離的下端與旋風分離器出口豎直下料通道的上端連接，旋風分離器出口豎直下料通道的下端與水平下料通道的一端連接，水平下料通道的另一端與氣化爐體的下部連接，工作氣體管道插裝在旋風分離器出口豎直下料通道下部的外側(cè)壁上，工作氣體流量調(diào)節(jié)閥安裝在工作氣體管道上，氣化爐體下部的外側(cè)壁上由下至上依次設(shè)有蒸汽和氧氣混合物入口、氣化爐底部壓力測點、粉煤入口，工作氣體管道連通高壓蒸汽或高壓氮氣或高壓合成氣。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果如下:
[0007]一、本發(fā)明運行穩(wěn)定，安全可靠:如果利用空氣為回料裝置工作氣體，空氣中含有21 %的02，而煤氣的主要成分是CO和H2,02與CO和H 2在高溫的氣化爐內(nèi)均可發(fā)生反應，生成0)2和H20，會降低煤氣的熱值。另外這兩個反應都是劇烈的放熱反應，情況嚴重時，氣化爐會出現(xiàn)爆炸的危險；而本發(fā)明所采用的工作氣體為氮氣或者水蒸氣或者合成氣；氮氣為惰性氣體，水蒸氣是氣化原料，合成氣(煤氣)是氣化產(chǎn)物，因此工作氣體與氣化爐內(nèi)的合成氣(煤氣)均不發(fā)生反應，更不會引起爆炸，安全可靠。
[0008]二、本發(fā)明循環(huán)回氣化爐的灰量不同:現(xiàn)有恩德氣化爐的旋風分離器分離效率為90%左右，氣化爐內(nèi)產(chǎn)生的煤氣攜帶灰從旋風分離器入口處進入旋風分離器，其中有10%的粒徑為O?20微米的灰隨煤氣從分離器氣相出口流出，剩下90%灰量的粒徑為20?1000微米的灰被分離出來落入分離器出口。但是，因現(xiàn)有恩德粉煤氣化爐旋風分離器出口處的壓力比氣化爐底部的壓力低700-1400Pa，使得氣化爐底部的煤氣經(jīng)下料通道向旋風分離器內(nèi)流動，這部分上升的氣流攜帶旋風分離器出口處95%的灰(顆粒粒徑20?200微米)向分離器氣相出口處流動，并隨煤氣一同從旋風分離器的氣相出口流出，這部分灰不能夠順利的返回氣化爐，旋風分離器出口處5%的灰(顆粒粒徑200?1000微米)重力大于上升氣流的浮力，可以由下料通道進入氣化爐底部循環(huán)燃燒，因此循環(huán)回氣化爐灰量少，灰的循環(huán)倍率小。采用本發(fā)明后，灰經(jīng)旋風分離器分離后在下料通道處積灰形成料封。因為積灰隔絕氣化爐底部高壓對旋風分離器內(nèi)流場的影響，不會產(chǎn)生上升氣流，旋風分離器可以正常工作，氣化爐內(nèi)產(chǎn)生的煤氣攜帶灰從旋風分離器入口處進入旋風分離器，其中90%灰量的粒徑為20?1000微米的灰可以被分離出來落入旋風分離器出口下料通道中，在高壓工作氣體作用下灰順利進入氣化爐內(nèi)。因此，旋風分離器內(nèi)90%灰量(顆粒粒徑20?1000微米)都可以通過豎直下料通道、水平下料通道，進入氣化爐4底部再循環(huán)。由此可知，采用本發(fā)明后循環(huán)回氣化爐的灰量是現(xiàn)有氣化爐的18倍多，因此循環(huán)回氣化爐的灰量明顯增加，灰的循環(huán)倍率增加。
[0009]三、本發(fā)明氣化爐的飛灰可燃物含量不同:現(xiàn)有恩德粉煤氣化爐頂部出來的煤氣攜帶灰中，僅有不足5%的灰返回氣化爐進入爐膛燃燒，在氣化爐內(nèi)循環(huán)氣化燃燒的灰較少，有95%的灰隨煤氣由旋風分離器的氣相出口排出，循環(huán)回氣化爐內(nèi)的灰量較少，灰的循環(huán)倍率低，排出的灰中飛灰可燃物含量較高(約20% -80% )。采用本發(fā)明后，氣化爐頂部出來的煤氣攜帶灰中，有90%的灰返回氣化爐進入爐膛燃燒，灰的循環(huán)倍率明顯提高，尤其是使更多的粒徑比較小的灰返回氣化爐進一步燃燒，粒徑小的煤容易與高溫火焰充分接觸，利于可燃物燃盡，使得灰中的殘?zhí)吭跉饣癄t內(nèi)進一步燃燒釋放煤氣。因而采用本發(fā)明后排出灰中飛灰可燃物含量將明顯降低。
[0010]四、本發(fā)明的調(diào)節(jié)靈活性不同:現(xiàn)有恩德粉煤氣化爐，當入爐煤質(zhì)的灰分發(fā)生變化時，因下料通道內(nèi)無任何裝置，因此無法調(diào)節(jié)經(jīng)旋風分離器進入下料通道返回爐膛循環(huán)燃燒的灰量。采用本發(fā)明后，正常工作時下料通道內(nèi)積灰高度在兩個料位計之間，當入爐煤質(zhì)的灰分發(fā)生變化時，經(jīng)旋風分離器分離并進入下料通道的灰量發(fā)生變化，下料管內(nèi)積灰高度發(fā)生變化，通過調(diào)節(jié)工作氣體流量調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)進入下料通道內(nèi)的工作氣體量，使積灰高度繼續(xù)保持在兩個料位計之間，在工作氣體的推動下旋風分離器分離下來的灰則可以全部返回爐膛循環(huán)燃燒。因而本發(fā)明對循環(huán)回氣化爐的灰量的調(diào)節(jié)更靈活。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012]【具體實施方式】一:結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式所述一種帶