一种气化炉给煤装置及方法

技术领域

本发明涉及煤化工领域，尤其涉及一种气化炉给煤装置及方法。

背景技术

循环流化床煤气化炉具有煤种适应性广、操作弹性大、清洁高效等特点，被广泛使用。煤气化炉运行过程，原料煤颗粒与气化剂在气化炉中逆向接触生成合成气。但是，在运行时，煤气化炉中处于流化态的高温气固混合物容易反窜至入煤口，导致进料不畅；而且会使螺旋进煤器温度偏高，影响生产正常运行，并且，螺旋进煤器至煤气化炉的输送通道容易粘接煤颗粒，长时间运行时，容易堵塞输送通道，进而影响煤颗粒输送的持续性和均匀性，进一步影响煤颗粒进入煤气化炉后的分布，进而影响气化效果。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种气化炉给煤装置及方法，主要目的在于防止气固混合物反窜，保障物料输送的持续性和均匀性，改善煤颗粒进入煤气化炉后的分布，进而改善气化效果。

本发明提供一种气化炉给煤装置及方法，另一目的在于使二氧化碳气体不仅实现气封和输送作用，还可以作为原料在煤气化炉中参与反应，二氧化碳气体与煤反应生成一氧化碳气体，实现二氧化碳气体的资源化利用。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明的实施例提供一种气化炉给煤装置，包括:储煤仓、螺旋进煤器、煤气化炉、增压泵和旋风分离器；

所述储煤仓用于储存待气化煤；所述储煤仓上设置有气体入口一；

所述螺旋进煤器的输入端与所述储煤仓的输出口连通；

所述煤气化炉的上部设置有原煤入口；所述原煤入口通过输送通道与所述螺旋进煤器的输出端连通；所述输送通道由所述螺旋进煤器至所述煤气化炉向下倾斜设置；

所述输送通道包括：管道一、管道二和布气锥管；

所述管道一的一端与所述螺旋进煤器的输出端连通；

所述管道二套装在所述管道一的外侧，与所述管道一同轴设置；所述管道二的上端与所述管道一之间封闭设置；所述管道一的另一端延伸至所述管道二的内部；所述管道二上设置有气体入口二；所述气体入口二与所述管道二、所述管道一和所述布气锥管所构成的空间连通；

所述布气锥管的一端固定地设置在所述管道一的另一端；所述布气锥管的另一端固定地设置在所述管道二的内壁上；所述布气锥管的大端位于所述布气锥管的小端的下游；

所述布气锥管上均匀地分布有布气孔；

所述煤气化炉的底部具有排渣口；

所述煤气化炉的底部具有气化剂进口；

所述增压泵的输出端与所述气体入口一连通；

所述增压泵的输出端与所述气体入口二连通；

所述旋风分离器的输入端与所述煤气化炉的合成气出口连通，用于将所述煤气化炉输出的合成气与固体颗粒物进行分离。

进一步地，所述输送通道的倾斜角度为30°～60°。

进一步地，所述增压泵的输出端与所述气体入口一之间设置有流量调节阀一，用于控制进入所述气体入口一的二氧化碳气体的流量；

所述增压泵的输出端与所述气体入口二之间设置有流量调节阀二，用于控制进入所述气体入口二的二氧化碳气体的流量。

进一步地，所述管道二的直径不小于所述管道一的直径的1.5倍。

进一步地，所述旋风分离器的固定颗粒输出口与所述煤气化炉的回料口连通。

进一步地，本发明的实施例提供一种气化炉给煤装置，还包括：渣仓；

所述渣仓与所述排渣口连通。

另一方面，本发明的实施例提供一种气化炉给煤方法，包括以下步骤：

通过螺旋进煤器将储煤仓内的煤料颗粒进行输送；同时，向储煤仓持续通入预定压力的二氧化碳气体维持压力；

通过输送通道将螺旋进煤器输出的煤料颗粒导流至煤气化炉，并通过二氧化碳气体将输送通道内的煤料颗粒进行输送促进；同时，二氧化碳气体进入煤气化炉，与煤气化炉中的煤料发生反应生成一氧化碳；

煤气化炉输出的合成气进行固气分离。

进一步地，固气分离后的固体回流至煤气化炉进行再次利用。

借由上述技术方案，本发明气化炉给煤装置至少具有下列优点：

能够防止气固混合物反窜，保障物料输送的持续性和均匀性，改善煤颗粒进入煤气化炉后的分布，进而改善气化效果。

能够使二氧化碳气体不仅实现气封和输送作用，还可以作为原料在煤气化炉中参与反应，二氧化碳气体与煤反应生成一氧化碳气体，实现二氧化碳气体的资源化利用。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种气化炉给煤装置的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种气化炉给煤装置中输送通道的示意图。

图中所示：

1为储煤仓，2为螺旋进煤器，3为煤气化炉，4为排渣口，5为气化剂进口，6为渣仓，7为增压泵，8为旋风分离器，9为流量调节阀一，10为输送通道，101为管道一，102为管道二，103为布气锥管，104为气体入口二。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

如图1和图2所示，一方面，本发明的实施例提供的一种气化炉给煤装置，包括:储煤仓1、螺旋进煤器2、煤气化炉3、增压泵7和旋风分离器8；储煤仓1用于储存待气化煤；储煤仓1上设置有气体入口一，用于充入二氧化碳气体，以保持储煤仓1和螺旋进煤器2内的压力，防止煤气化炉3中的物料反窜。螺旋进煤器2的输入端与储煤仓1的输出口连通；煤气化炉3的上部设置有原煤入口；原煤入口通过输送通道10与螺旋进煤器2的输出端连通；螺旋进煤器2可以将储煤仓1中的大块物料和小颗粒物料输送至煤气化炉3。

输送通道10由螺旋进煤器2至煤气化炉3向下倾斜设置，有利于颗粒煤料的流动。本实施例优选，输送通道10的倾斜角度为30°～60°，以使大颗粒和小颗粒煤料能够流动顺畅。输送通道10包括：管道一101、管道二102和布气锥管103；管道一101的一端与螺旋进煤器2的输出端连通，用于接收螺旋进煤器2输出的物料。管道二102套装在管道一101的外侧，与管道一101同轴设置，可以减少煤气化炉3中的气固混合物反窜，且从直径较小的管道一101流动至直径较大的管道二102，不容易堵塞，有利于物料的松散分布地进入煤气化炉3。本实施例优选，管道二102的直径不小于管道一101的直径的1.5倍，有利于对物料的分散和二氧化碳气体的进入。

管道二102的上端与管道一101之间封闭设置；管道一101的另一端延伸至管道二102的内部；管道二102上设置有气体入口二104；气体入口二104与管道二102、管道一101和布气锥管103所构成的空间连通；气体入口二104向管道二102中通入一定压力的二氧化碳气体，使管道二102的内壁附近有高速气流流动，能够在管道二102的内壁上形成气膜，能够减少煤颗粒粘接在管道二102上，保障物料输送的持续性和均匀性，改善煤颗粒进入煤气化炉3后的分布，进而改善气化效果。布气锥管103的一端固定地设置在管道一101的另一端；布气锥管103的另一端固定地设置在管道二102的内壁上；布气锥管103的大端位于布气锥管103的小端的下游；布气锥管103上均匀地分布有布气孔。煤气化炉3的底部具有排渣口4，用于排渣。本实施例优选，本发明的实施例提供的一种气化炉给煤装置，还包括：渣仓6；渣仓6与排渣口4连通，用于储存排渣口4排出的物料。煤气化炉3的底部具有气化剂进口5，用于反应气体的进入。增压泵7的输出端与气体入口一连通，用于向气体入口一输送预定压力的二氧化碳气体；增压泵7的输出端与气体入口二104连通，用于向气体入口二104输送预定压力的二氧化碳气体。二氧化碳气体通过气体入口一流进入储煤仓时，保证其密封性，防止将原煤吹出储煤仓1的仓外，往储煤仓1中添加原煤时，关闭流量调节阀一。通过气体入口一进入储煤仓的二氧化碳的气体除了助推储煤仓1中原煤外，还可以气封进入管道二中的二氧化碳气体，防止其反窜至储煤仓1。

旋风分离器8的输入端与煤气化炉3的合成气出口连通，用于将煤气化炉3输出的合成气与固体颗粒物进行分离。合成气可以进行下一步处理。本实施例优选，旋风分离器8的固定颗粒输出口与煤气化炉3的回料口连通，以将分离出来的固定颗粒进行再次利用。

气化剂由气化剂进口5进入与煤气化炉3中，与原煤逆流接触并进行气化反应，原煤气化后生成底渣由煤气化炉3的排渣口4排出，进入渣仓6，煤气化炉3产生的合成气由顶部进入旋风分离器8，旋风分离器8脱除合成气中所携带的颗粒物，经返料器送入煤气化炉3的底部继续进行气化，脱除颗粒物的合成气由旋风分离器8的顶部送出至下一工段。二氧化碳气体除了助煤运输与气封外还可以在煤气化炉3中与原煤进行反应生成一氧化碳气体。

本发明的实施例提供的一种气化炉给煤装置，能够防止气固混合物反窜，且能够在输送通道10中，助推原料煤进入煤气化炉3，保障物料输送的持续性和均匀性，改善煤颗粒进入煤气化炉3后的分布，进而改善气化效果。

作为上述实施例的优选，增压泵7的输出端与气体入口一之间设置有流量调节阀一9，用于控制进入气体入口一的二氧化碳气体的流量。增压泵7的输出端与气体入口二104之间设置有流量调节阀二，用于控制进入气体入口二104的二氧化碳气体的流量。

另一方面，本发明的实施例提供的一种气化炉给煤方法，包括以下步骤：

通过螺旋进煤器将储煤仓内的煤料颗粒进行输送；同时，向储煤仓持续通入预定压力的二氧化碳气体维持压力；

通过输送通道将螺旋进煤器输出的煤料颗粒导流至煤气化炉，并通过二氧化碳气体将输送通道内的煤料颗粒进行输送促进；同时，二氧化碳气体进入煤气化炉，与煤气化炉中的煤料发生反应生成一氧化碳；

煤气化炉输出的合成气进行固气分离，实现合成气和固体颗粒的分离。

二氧化碳气体具有良好的气封作用，原煤在二氧化碳气体的助推下可以较为流畅的进入煤气化炉，通入二氧化碳后，还可以提高一氧化碳含含量，实现二氧化碳气体的资源化利用。

作为上述实施例的优选，固气分离后的固体回流至煤气化炉进行再次利用。

本发明的实施例提供的一种气化炉给煤方法，能够使二氧化碳气体不仅实现气封和输送作用，还可以作为原料在煤气化炉中参与反应，二氧化碳气体与煤反应生成一氧化碳气体，实现二氧化碳气体的资源化利用。

进一步说明，虽然术语第一、第二等在本文中可以用于描述各种元件，但是这些术语不应该限制这些元件。这些术语仅用于区别一个元件与另一元件。例如，第一元件可以被称为第二元件，并且，类似地，第二元件可以被称为第一元件，这些术语仅用于区别一个元件与另一元件。这没有脱离示例性实施例的范围。类似地，元件一、元件二也不代表元件的顺序，这些术语仅用于区别一个元件与另一元件。如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个相关联的列出项目的任意结合和所有结合。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。