一種雙流化床低碳燃燒與氣化熱電氣多聯(lián)產(chǎn)裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種雙流化床低碳燃燒與氣化熱電氣多聯(lián)產(chǎn)裝置，包括兩個子系統(tǒng)組成，分別為燃燒系統(tǒng)和氣化系統(tǒng)，燃燒系統(tǒng)通過循環(huán)回料系統(tǒng)與氣化系統(tǒng)連接。燃燒系統(tǒng)主要采用循環(huán)流化床燃燒方式，將部分熱灰循環(huán)給料進入氣化爐熔渣段，以提供氣化所需熱量，氣化后的上部非熔渣段半焦回料給循環(huán)流化床燃燒室，以保證物料平衡和提高碳轉(zhuǎn)化率，以及能量利用效率，實現(xiàn)熱、電、氣等多聯(lián)產(chǎn)的功能。
【專利說明】一種雙流化床低碳燃燒與氣化熱電氣多聯(lián)產(chǎn)裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種雙流化床低碳燃燒與氣化熱電氣多聯(lián)產(chǎn)裝置，屬于多聯(lián)產(chǎn)【技術領域】。
【背景技術】
[0002]二氧化碳是最重要的認為溫室氣體，能源活動是其主要的排放源。據(jù)政府間氣候變化專門委員會(簡稱IPCC)第四次評估報告，全球大氣中C02的濃度從1750年的
0.280mL/L增加到2005年的0.379mL/L，增加了 35%, 2004年全球C02的排放量比1970年增加了月80%。報告還指出，工業(yè)化時期以來大氣C02濃度的增加，主要源于化石燃料的使用。我國人均累計C02排放量很低，但是排放總量已位居世界第一，而且中國能源結(jié)構(gòu)以煤為主，在電源結(jié)構(gòu)方面將繼續(xù)維持燃煤機組為主體的基本格局。近年來隨著火電裝機容量的迅速增發(fā)，燃煤電廠C02排放的絕對量和相應比例將進一步增加。2000年我國火電廠單位發(fā)電量的C02排放量高達1.09kg/ (kff.h)，減少火電廠C02排放及其捕集封存和資源化，對于控制和減少溫室氣體的排放，應對溫室效應、全球變暖問題具有重要意義。
[0003]熱電化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)是指以煤等含碳物質(zhì)為原料，利用鍋爐或者氣化爐等系統(tǒng)將含碳原料轉(zhuǎn)化成熱蒸汽或者合成氣，用于推動燃氣輪機和蒸汽輪機發(fā)電、供熱以及合成化工產(chǎn)品，充分利用工藝過程中產(chǎn)生的余熱的系統(tǒng)。其中，多種燃料轉(zhuǎn)化技術的優(yōu)化集成方式既可能是“并聯(lián)”，也可能是“串聯(lián)”，還有可能是更復雜的組合方式。
[0004]多聯(lián)產(chǎn)技術，按照現(xiàn)有技術應用情況可分為兩類，一類是以氣化技術為龍頭技術，產(chǎn)品以合成氣為主，可副產(chǎn)部分中低壓蒸汽，該系統(tǒng)可實現(xiàn)合成氣用于燃氣輪機發(fā)電、蒸汽輪機發(fā)電、合成氣轉(zhuǎn)化成化工原料合成化學品，以及實現(xiàn)區(qū)域供暖等功能的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，如中國山東兗礦集團建設的我國首座60MW級IGCC發(fā)電和24萬噸甲醇/年示范工程。另外一種技術是以燃燒為龍頭技術，聯(lián)合熱解爐實現(xiàn)發(fā)電、合成氣、煤焦油等為主要產(chǎn)品的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，如中國專利CN200910153522和CN201210064139等，該系統(tǒng)在國內(nèi)已建成300MW等級燃煤循環(huán)流化床復合熱解多聯(lián)產(chǎn)裝置，并投入試運行。IGCC發(fā)電多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)由于IGCC系統(tǒng)目前主要采用氣流床氣化技術，其技術本身處于發(fā)展期，與發(fā)電系統(tǒng)的集成存在一定問題，目前主要出于探索階段，且由于其高昂的建設費用，IGCC多聯(lián)產(chǎn)技術的發(fā)展困難重重。以循環(huán)流化床鍋爐為基礎集成化工反應系統(tǒng)實現(xiàn)的多聯(lián)產(chǎn)技術相對投資低、技術可靠，但必須充分發(fā)揮熱電和化工兩個不同專業(yè)方向各自的技術優(yōu)勢，將其最佳融合和集成，才能實現(xiàn)多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定和經(jīng)濟運行。目前已投運的循環(huán)流化床-熱解多聯(lián)產(chǎn)技術存在熱解后焦油難分離，導致管道、閥門系統(tǒng)堵塞和腐蝕等問題，熱解系統(tǒng)過分依賴鍋爐系統(tǒng)提供的熱量，負荷受限，使系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性收嚴重影響。
[0005]因此，開發(fā)一種易于執(zhí)行大型化放大、運行穩(wěn)定可靠的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，是提高我國煤炭等含碳物質(zhì)多元化高效利用的關鍵技術途徑之一。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本實用新型要解決的技術問題是:提供了一種運行穩(wěn)定可靠、易于大型化放大、環(huán)保節(jié)能，實現(xiàn)了物料平衡和提高碳轉(zhuǎn)化率，實現(xiàn)了化學法顯熱回收過程，提高了合成氣有效氣組成比例和冷煤氣效率，提高氣化反應速率，降低了碳捕捉經(jīng)濟性的雙流化床低碳燃燒與氣化熱電氣多聯(lián)產(chǎn)裝置，解決了目前循環(huán)流化床-熱解多聯(lián)產(chǎn)技術存在熱解后焦油難分離，導致管道、閥門系統(tǒng)堵塞和腐蝕，熱解系統(tǒng)過分依賴鍋爐系統(tǒng)提供的熱量，負荷受限，使系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性收嚴重影響的問題。
[0007]為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是提供了一種雙流化床低碳燃燒與氣化熱電氣多聯(lián)產(chǎn)裝置，其特征在于，包括燃燒系統(tǒng)、氣化系統(tǒng)和循環(huán)回料系統(tǒng)，燃燒系統(tǒng)通過循環(huán)回料系統(tǒng)與氣化系統(tǒng)連接；
[0008]所述的燃燒系統(tǒng)包括循環(huán)流化床本體，循環(huán)流化床本體的底部設有循環(huán)流化床下渣口和流化風入口，流化風入口通過循環(huán)流化床下渣口正上方的循環(huán)流化床布風板與循環(huán)流化床本體接通，循環(huán)流化床本體的側(cè)面設有沙土給料倉和循環(huán)流化床煤粉給料口，循環(huán)流化床本體頂部的循環(huán)流化床出口與循環(huán)流化床出口旋風分離器連接相通；
[0009]所述的氣化系統(tǒng)包括氣化爐本體，氣化爐本體分為上段的氣化爐低溫段和下段的氣化爐高溫段，氣化爐本體的頂部設有氣化爐煤粉給料口、氣化爐煤粉倉和煤粉給料均布器，氣化爐高溫段的外面設有冷卻夾套，氣化爐高溫段的底部設有氣化爐進氣口和氣化爐下渣口，氣化爐進氣口通過氣化爐下渣口正上方的流化床氣化爐布風板與氣化爐高溫段接通，氣化爐低溫段上側(cè)面的氣化爐合成氣出口與氣化爐出口旋風分離器連接相通；
[0010]所述的循環(huán)回料系統(tǒng)包括循環(huán)流化床出口旋風分離器和氣化爐出口旋風分離器，循環(huán)流化床出口旋風分離器的頂部設有煙氣出口，循環(huán)流化床出口旋風分離器的底部與第二集灰室連接，第二集灰室的兩側(cè)分別通過第一回料腿、第二回料腿與循環(huán)流化床本體、氣化爐高溫段連接，氣化爐出口旋風分離器的頂部設有合成氣出口，氣化爐出口旋風分離器的底部與第一集灰室連接，第一集灰室的兩側(cè)分別通過第四回料腿、第三回料腿與循環(huán)流化床本體、氣化爐低溫段連接，第一集灰室和第二集灰室的底部分別設有第一流化風和第二流化風。
[0011]優(yōu)選地，所述氣化爐低溫段的操作溫度為600°C?800°C，所述氣化爐高溫段的操作溫度為800°C?1100°C。
[0012]優(yōu)選地，所述氣化爐進氣口包括氣化劑流化風入口、循環(huán)煙氣入口和合成氣循環(huán)氣入口。
[0013]優(yōu)選地，所述氣化爐進氣口設置方向為水平向氣化爐高溫段內(nèi)。
[0014]一種使用雙流化床低碳燃燒與氣化熱電氣多聯(lián)產(chǎn)裝置的雙流化床低碳燃燒與氣化熱電氣多聯(lián)產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0015]步驟I):燃料進入循環(huán)流化床本體后，在空氣的氧化作用下發(fā)生燃燒反應，煙氣出口的煙氣夾帶了灰分進入循環(huán)流化床出口旋風分離器，在離心力的作用下，灰分顆粒被分離落入第二集灰室，煙氣則循環(huán)至循環(huán)煙氣入口進入氣化爐高溫段的底部；
[0016]步驟2):落入第二集灰室的灰分顆粒的50?80%在底部第一流化風的作用下被送入氣化爐高溫段，剩余部分返回循環(huán)流化床本體；
[0017]步驟3):燃料從氣化爐本體頂部的氣化爐煤粉給料口給入，經(jīng)煤粉給料均布器進入氣化爐本體內(nèi)，氣化爐本體內(nèi)的溫度由上至下依次下降，氣化劑由氣化爐下半部氣化爐高溫段底部的氣化劑流化風入口給入，在氣化劑的給入?yún)^(qū)域發(fā)生強烈的燃燒和氣化反應，該區(qū)域溫度可到800°C?1100°C，反應產(chǎn)生大量的混合氣體，灰渣在該區(qū)域呈現(xiàn)熔融或半熔融狀態(tài)，直接由氣化爐本體底部的氣化爐下渣口排出；
[0018]步驟4):混合氣體由下往上流動，經(jīng)氣化爐高溫段上方燃料層時與燃料發(fā)生氣化、熱解和脫揮發(fā)份的反應，形成以CO、H2和CH4為主的合成氣，燃料也同時轉(zhuǎn)化為半焦狀態(tài)落入氣化爐高溫段內(nèi)進一步發(fā)生燃燒和氣化反應，由于熱解和脫揮發(fā)份過程為吸熱過程，合成氣由高溫區(qū)的800°C?1100°C降低到300?550°C ；
[0019]步驟5):合成氣夾帶有部分半焦顆粒進入氣化爐出口旋風分離器，在離心力的作用下顆粒被分離落入第一集灰室，合成氣經(jīng)過合成氣凈化系統(tǒng)后，一部分可以供煤氣，另一部分則循環(huán)至合成氣循環(huán)氣入口進入氣化爐高溫段的底部；
[0020]步驟6):落入第一集灰室的灰分顆粒的50?80%在底部第一流化風的作用下被送入循環(huán)流化床本體的下半部分爐膛內(nèi)，剩余部分返回氣化爐本體內(nèi)。
[0021]優(yōu)選地，所述步驟I)中煙氣出口的煙氣溫度達到800°C?1000°C。
[0022]優(yōu)選地，所述步驟I)中煙氣出口的煙氣夾帶了總進入燃料所含灰分5% wt-30%wt的灰分。
[0023]優(yōu)選地，所述步驟I)中落入第二集灰室的灰分顆粒溫度為800°C?1000°C。
[0024]優(yōu)選地，所述步驟3)中的氣化劑包含富氧空氣、水蒸汽、二氧化碳。
[0025]優(yōu)選地，所述步驟5)中的落入第一集灰室的灰渣顆粒溫度為300°C?550°C。
[0026]本實用新型運行穩(wěn)定可靠、易于大型化放大、環(huán)保節(jié)能，相比現(xiàn)有技術，本實用新型還具有如下有益效果:
[0027](I)采用循環(huán)流化床飛灰部分循環(huán)至氣化系統(tǒng)的技術方案實現(xiàn)了燃燒系統(tǒng)向氣化系統(tǒng)供熱的技術目標，降低了氣化系統(tǒng)氧氣消耗量，提高了合成氣有效氣組成比例和冷煤氣效率；
[0028](2)采用氣化爐部分氣化后半焦回料至循環(huán)流化床系統(tǒng)實現(xiàn)了燃料碳轉(zhuǎn)化率和燃燒熱負荷的雙重保證，使循環(huán)流化床床料得到平衡，并能保證難氣化的半焦中的殘?zhí)勘怀浞掷茫?br> [0029](3)采用氣化技術分為高溫氣化區(qū)和中低溫熱解干餾區(qū)，使高溫合成氣的顯熱得到了回收，實現(xiàn)了化學法顯熱回收過程，另外氣化爐本體下部高溫區(qū)的設置也將為充分發(fā)生氣化反應提供了充分的條件；
[0030](4)本實用新型的裝置可實現(xiàn)供發(fā)電蒸汽、供城市煤氣和供暖氣蒸汽等的三聯(lián)供并將燃燒后得到的煙氣進行充分利用，大大降低了碳捕捉經(jīng)濟性。
[0031]本實用新型將合成氣夾帶的難氣化顆粒和少量焦油通過循環(huán)流化床進行燃燒，解決了焦油析出堵塞管道和氣化爐下渣口流出灰渣中殘?zhí)亢扛叩膯栴}。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1為一種雙流化床低碳燃燒與氣化熱電氣多聯(lián)產(chǎn)裝置示意圖。
[0033]附圖標記說明
[0034]1-循環(huán)流化床本體；2_氣化爐本體；2a_氣化爐低溫段；2b_氣化爐高溫段；3_循環(huán)流化床出口旋風分離器；4_氣化爐煤粉給料口 ；5_氣化爐煤粉倉；6_煤粉給料均布器；7-第一集灰室；8-氣化爐出口旋風分離器；9_循環(huán)流化床布風板；10_沙土給料倉；11_循環(huán)流化床煤粉給料口 ；12_流化風入口 ；13_合成氣出口 ；14_第二集灰室；15-第一回料腿、16-第二回料腿、20-第三回料腿、21-第四回料腿；17-煙氣出口 ；18_循環(huán)流化床出口 ；19-氣化爐進氣口，19a-氣化劑流化風入口，19b-循環(huán)煙氣入口，19c-合成氣循環(huán)氣入口，22-循環(huán)流化床下渣口，23-氣化爐下渣口，24-氣化爐合成氣出口，25-第一流化風、26-第二流化風，27-合成氣凈化系統(tǒng)，28-流化床氣化爐布風板，29-冷卻夾套。
【具體實施方式】
[0035]為使本實用新型更明顯易懂，茲以優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
[0036]一種雙流化床低碳燃燒與氣化熱電氣多聯(lián)產(chǎn)裝置，包括兩個子系統(tǒng)組成，分別為燃燒系統(tǒng)和氣化系統(tǒng)，燃燒系統(tǒng)通過循環(huán)回料系統(tǒng)與氣化系統(tǒng)連接。如圖1所示，為一種雙流化床低碳燃燒與氣化熱電氣多聯(lián)產(chǎn)裝置示意圖。燃燒系統(tǒng)主要采用循環(huán)流化床燃燒方式，將部分熱灰循環(huán)給料進入氣化爐熔渣段，以提供氣化所需熱量，氣化后的上部非熔渣段半焦回料給循環(huán)流化床燃燒室，以保證物料平衡和提高碳轉(zhuǎn)化率，以及能量利用效率，實現(xiàn)熱、電、氣等多聯(lián)產(chǎn)的功能。
[0037]燃燒系統(tǒng)包括循環(huán)流化床本體1，循環(huán)流化床本體I首先由循環(huán)流化床本體I側(cè)面的沙土給料倉10和循環(huán)流化床煤粉給料口 11送入沙土和燃料，由循環(huán)流化床本體I底部的流化風入口 12送入流化風，經(jīng)循環(huán)流化床下渣口 22正上方的循環(huán)流化床布風板9分成多股氣流向上竄行進入循環(huán)流化床本體I內(nèi)，在循環(huán)流化床本體I中形成流態(tài)化進行燃燒，燃燒后的灰渣從循環(huán)流化床本體I底部的循環(huán)流化床下渣口 22排出，煙氣自下而上由循環(huán)流化床出口 18導入循環(huán)流化床出口旋風分離器3。
[0038]氣化系統(tǒng)包括氣化爐本體2，氣化爐本體2分為上段的氣化爐低溫段2a和下段的氣化爐高溫段2b兩個部分，整體為流化床氣化爐，煤粉從氣化爐本體2頂部的氣化爐煤粉給料口 4給入氣化爐煤粉倉5，由氣化爐煤粉倉5下料，經(jīng)過煤粉給料均布器6下料進入氣化爐低溫段2a，氣化爐本體2下段氣化爐高溫段2b底部安裝有氣化爐進氣口 19，氣化爐進氣口 19通過氣化爐下渣口 23正上方的流化床氣化爐布風板28與氣化爐高溫段2b接通。氣化爐進氣口 19設置方向為水平向氣化爐高溫段2b內(nèi)，氣化爐進氣口 19包括氣化劑流化風入口 19a、循環(huán)煙氣入口 19b和合成氣循環(huán)氣入口 19c。氣化劑主要以O2等氧化氣為主，與煤在氣化爐高溫段2b發(fā)生激烈的燃燒和氣化反應，形成高溫段，反應產(chǎn)生燃盡熔渣從氣化爐高溫段2b底部的氣化爐下渣口 23排出，為保證氣化高溫段(即氣化爐高溫段2b)的溫度，氣化爐高溫段2b外面的壁面采用冷卻夾套29保護，反應產(chǎn)生的熱煙氣向上進入氣化爐低溫段2a，與煤粉逆流發(fā)生熱解、氣化和脫揮發(fā)份等反應，合成氣溫度隨之迅速下降，煤粉也被反應剩下部分難燃盡的半焦和殘?zhí)浚邢侣淙霘饣癄t高溫段2b繼續(xù)反應，合成氣經(jīng)氣化爐出口旋風分離器8將顆粒分離后進入合成氣凈化系統(tǒng)27，最終得到清潔的合成氣，可供城市煤氣。
[0039]合成氣上流至氣化爐低溫段2a上側(cè)面的氣化爐合成氣出口 24，此時合成氣夾帶有部分半焦顆粒，合成氣由氣化爐合成氣出口 24進入氣化爐出口旋風分離器8。
[0040]氣化爐低溫段2a的操作溫度為600°C?800°C，氣化爐高溫段2b的操作溫度為800。。?1100。。。[0041]循環(huán)回料系統(tǒng)包括循環(huán)流化床出口旋風分離器3和氣化爐出口旋風分離器8，循環(huán)流化床出口旋風分離器3夾帶的部分灰粉顆粒在離心力的作用下被分離進入與其底部連接的第二集灰室14，煙氣由循環(huán)流化床出口旋風分離器3頂部的煙氣出口 17流出燃燒系統(tǒng)。被分離下來的灰分在第二集灰室14底部的第一流化風25的作用下，部分通過第一回料腿15返回循環(huán)流化床本體1，部分通過第二回料腿16被送入氣化爐高溫段2b補充氣化所需熱量。合成氣夾帶的部分灰粉顆粒在離心力的作用下被氣化爐出口旋風分離器8分離進入與其底部連接的第一集灰室7，合成氣由氣化爐出口旋風分離器8頂部的合成氣出口 13流出氣化系統(tǒng)。被分離下來的灰分在第一集灰室7底部的第二流化風26的作用下，大部分半焦通過第四回料腿21進入循環(huán)流化床本體I進行燃燒，剩余部分通過第三回料腿20回流至氣化爐低溫段2a繼續(xù)反應。
[0042]燃料主要從循環(huán)流化床本體I的側(cè)面給料口和氣化爐本體2頂部的給料口給入整個系統(tǒng)，可采用固態(tài)粉體燃料，包括煤、石油焦、煤矸石、生物質(zhì)等含碳固體燃料。
[0043]循環(huán)流化床本體I內(nèi)主要發(fā)生燃燒反應，在循環(huán)流化床本體I底部噴入的流化風采用空氣。氣化爐本體2內(nèi)主要發(fā)生熱解和氣化反應，在氣化爐本體2側(cè)下方噴入的氣化劑采用富氧空氣(氧氣濃度> 21% )、水蒸汽、二氧化碳等氣體。
[0044]旋風分離器均采用耐火襯里設計，保證物流在旋風分離器內(nèi)的最小熱損失。
[0045]循環(huán)流化床出口旋風分離器3和氣化爐出口旋風分離器8底部集灰室所使用的流化風通常采用N2、CO2、Ar等氣體或其混合物。
[0046]—種雙流化床低碳燃燒與氣化熱電氣多聯(lián)產(chǎn)方法，其包括以下步驟:
[0047]步驟I):燃料進入循環(huán)流化床本體I后，在空氣的氧化作用下發(fā)生燃燒反應，煙氣出口 17的煙氣溫度達到800°C?1000°C，煙氣出口 17的煙氣夾帶了 5% wt-30% wt的灰分(總進入燃料所含灰分)進入循環(huán)流化床出口旋風分離器3，在離心力的作用下，灰分顆粒被分離落入第二集灰室14，煙氣則循環(huán)至循環(huán)煙氣入口 19b進入氣化爐高溫段2b的底部;
[0048]步驟2):落入第二集灰室14的灰分顆粒溫度為800°C?1000°C，落入第二集灰室14的灰分顆粒的50?80%在底部第一流化風25的作用下被送入氣化爐高溫段2b，剩余部分返回循環(huán)流化床本體I ;
[0049]步驟3):燃料(1000t/d煤)從氣化爐本體2頂部的氣化爐煤粉給料口 4給入，經(jīng)煤粉給料均布器6進入氣化爐本體2內(nèi)，氣化爐本體2內(nèi)的溫度由上至下依次下降，氣化劑(體積濃度99.6%的氧氣等，氧碳原子摩爾比0.75)和50%的循環(huán)煙氣由氣化爐下半部氣化爐高溫段2b底部的氣化劑流化風入口 19a給入，在氣化劑的給入?yún)^(qū)域發(fā)生強烈的燃燒和氣化反應，該區(qū)域溫度可到800°C?1100°C，反應產(chǎn)生大量的混合氣體，灰渣在該區(qū)域呈現(xiàn)熔融或半熔融狀態(tài)，直接由氣化爐本體2底部的氣化爐下渣口 23排出；
[0050]步驟4):混合氣體由下往上流動，經(jīng)氣化爐高溫段2b上方燃料層時與燃料發(fā)生氣化、熱解和脫揮發(fā)份的反應，形成以CO、H2和CH4為主的合成氣，燃料也同時轉(zhuǎn)化為半焦狀態(tài)落入氣化爐高溫段2b內(nèi)進一步發(fā)生燃燒和氣化反應，由于熱解和脫揮發(fā)份過程為吸熱過程，合成氣由高溫區(qū)的800°C?1100°C降低到300?550°C ；
[0051]步驟5):合成氣夾帶有部分半焦顆粒進入氣化爐出口旋風分離器8，在離心力的作用下顆粒被分離落入第一集灰室7，合成氣經(jīng)過合成氣凈化系統(tǒng)27后，最終得到清潔的合成氣，一部分可以供城市煤氣，另一部分則循環(huán)至合成氣循環(huán)氣入口 19c進入氣化爐高溫段2b的底部；
[0052]步驟6):落入第一集灰室7的灰渣顆粒溫度為300°C~550°C，落入第一集灰室7的灰分顆粒的50~80%在底部第一流化風26的作用下被送入循環(huán)流化床本體I的下半部分爐膛內(nèi)，剩余部分返回氣化爐本體2內(nèi)。
[0053]以上步驟主要實現(xiàn)了將主要用于發(fā)電的循環(huán)流化床技術和用于化工合成氣生產(chǎn)的氣化技術有機整合在一起，達到了熱、電、合成氣等的多聯(lián)產(chǎn)目的，將燃燒過程中部分飛灰顯熱用于氣化系統(tǒng)供氣化反應吸熱，未氣化完全或難氣化半焦進入循環(huán)流化床執(zhí)行燃燒反應，以上過程實現(xiàn)了能量利用的最優(yōu)化，實現(xiàn)了燃燒顯熱部分供給氣化反應，氣化后半焦用于燃燒補足燃燒熱負荷，實現(xiàn)發(fā)電供熱系統(tǒng)與化工系統(tǒng)的優(yōu)勢互補。
[0054]本實用新型通過將流化床燃燒和氣化爐氣化兩者功能相結(jié)合的優(yōu)勢互補，實現(xiàn)流化床為流化床氣化爐供熱，氣化爐為流化床補充部分熱量的功能，實現(xiàn)熱、電、合成氣等多聯(lián)產(chǎn)目的，同時在開啟流化床本體，煙氣循環(huán)至流化床氣化爐后可實現(xiàn)低碳燃燒。
[0055]下表說明本發(fā)明專利提供的多聯(lián)產(chǎn)技術與采用相同原料的其他典型技術的主要技術經(jīng)濟指標對比。
[0056]
【權利要求】
1.一種雙流化床低碳燃燒與氣化熱電氣多聯(lián)產(chǎn)裝置，其特征在于，包括燃燒系統(tǒng)、氣化系統(tǒng)和循環(huán)回料系統(tǒng)，燃燒系統(tǒng)通過循環(huán)回料系統(tǒng)與氣化系統(tǒng)連接； 所述的燃燒系統(tǒng)包括循環(huán)流化床本體(1)，循環(huán)流化床本體(1)的底部設有循環(huán)流化床下渣口(22)和流化風入口(12)，流化風入口(12)通過循環(huán)流化床下渣口(22)正上方的循環(huán)流化床布風板(9)與循環(huán)流化床本體(1)接通，循環(huán)流化床本體(1)的側(cè)面設有沙土給料倉(10)和循環(huán)流化床煤粉給料口(11)，循環(huán)流化床本體(1)頂部的循環(huán)流化床出口(18)與循環(huán)流化床出口旋風分離器(3)連接相通； 所述的氣化系統(tǒng)包括氣化爐本體(2)，氣化爐本體(2)分為上段的氣化爐低溫段(2a)和下段的氣化爐高溫段(2b)，氣化爐本體(2)的頂部設有氣化爐煤粉給料口(4)、氣化爐煤粉倉(5)和煤粉給料均布器(6)，氣化爐高溫段(2b)的外面設有冷卻夾套(29)，氣化爐高溫段(2b)的底部設有氣化爐進氣口(19)和氣化爐下渣口(23)，氣化爐進氣口(19)通過氣化爐下渣口(23)正上方的流化床氣化爐布風板(28)與氣化爐高溫段(2b)接通，氣化爐低溫段(2a)上側(cè)面的氣化爐合成氣出口(24)與氣化爐出口旋風分離器(8)連接相通； 所述的循環(huán)回料系統(tǒng)包括循環(huán)流化床出口旋風分離器(3)和氣化爐出口旋風分離器(8)，循環(huán)流化床出口旋風分離器(3)的頂部設有煙氣出口(17)，循環(huán)流化床出口旋風分離器(3)的底部與第二集灰室(14)連接，第二集灰室(14)的兩側(cè)分別通過第一回料腿(15)、第二回料腿(16)與循環(huán)流化床本體(1)、氣化爐高溫段(2b)連接，氣化爐出口旋風分離器(8)的頂部設有合成氣出口(13)，氣化爐出口旋風分離器(8)的底部與第一集灰室(7)連接，第一集灰室(7)的兩側(cè)分別通過第四回料腿(21)、第三回料腿(20)與循環(huán)流化床本體 (I)、氣化爐低溫段(2a)連接，第一集灰室(7)和第二集灰室(14)的底部分別設有第一流化風(25)和第二流化風(26)。
2.如權利要求1所述的一種雙流化床低碳燃燒與氣化熱電氣多聯(lián)產(chǎn)裝置，其特征在于，所述氣化爐低溫段(2a)的操作溫度為600°C~800°C，所述氣化爐高溫段(2b)的操作溫度為800°C~1100°C。
3.如權利要求1所述的一種雙流化床低碳燃燒與氣化熱電氣多聯(lián)產(chǎn)裝置，其特征在于，所述氣化爐進氣口(19)包括氣化劑流化風入口(19a)、循環(huán)煙氣入口(19b)和合成氣循環(huán)氣入口(19c)。
4.如權利要求1或3所述的一種雙流化床低碳燃燒與氣化熱電氣多聯(lián)產(chǎn)裝置，其特征在于，所述氣化爐進氣口(19)設置方向為水平向氣化爐高溫段(2b)內(nèi)。
【文檔編號】C10J3/84GK203807413SQ201420041284
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年1月23日 優(yōu)先權日:2014年1月23日
【發(fā)明者】倪建軍, 熊杰, 張建文 申請人:上海鍋爐廠有限公司