氣化爐排焦系統(tǒng)及煤氣化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種氣化爐排焦系統(tǒng)及煤氣化系統(tǒng)，涉及煤氣化【技術(shù)領(lǐng)域】，能夠解決煤氣化過程中干法排渣效率較低的問題。所述氣化爐排焦系統(tǒng)，包括爐體，所述爐體的下部側(cè)壁連通有向下傾斜設(shè)置的渣料管道，所述爐體內(nèi)設(shè)有下料板，所述下料板的側(cè)圍與所述爐體的內(nèi)壁緊密貼合；所述下料板與所述渣料管道傾斜角度一致，且與所述渣料管道共同構(gòu)成渣料的下料通道。本實(shí)用新型提供的氣化爐排焦系統(tǒng)及煤氣化系統(tǒng)用于對(duì)固態(tài)粉煤進(jìn)行煤氣化處理。
【專利說明】氣化爐排焦系統(tǒng)及煤氣化系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及煤氣化【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種氣化爐排焦系統(tǒng)及煤氣化系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)于高效清潔能源的需求量不斷增加，比如對(duì)于由固態(tài)粉煤經(jīng)過煤氣化技術(shù)處理而得到的CO、H2、CH4等可燃?xì)怏w的需求量不斷增加。
[0003]具體地，煤氣化技術(shù)是指煤在特定的設(shè)備內(nèi)，在一定溫度及壓力下使煤中有機(jī)質(zhì)與氣化劑(如蒸汽、空氣、氧氣或氫氣等)發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，將固體煤轉(zhuǎn)化為含有CO、H2、CH4等可燃?xì)怏w和脫除揮發(fā)份的技術(shù)。其中，將固態(tài)粉煤經(jīng)過煤氣化后，會(huì)產(chǎn)生固態(tài)渣料(灰渣)，因此需要對(duì)渣料進(jìn)行排渣操作，即將煤氣化過程中產(chǎn)生的渣料排出氣化爐的過程?，F(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于氣流床而言，當(dāng)采用螺旋排渣器或旋轉(zhuǎn)排渣器進(jìn)行干法排渣時(shí)，隨著螺旋排渣器或旋轉(zhuǎn)排渣器的旋轉(zhuǎn)，渣料依靠自身重力落入氣化爐的正下方，并通過與氣化爐正下方連通的渣料通道排出氣化爐。
[0004]然而，渣料無(wú)法依靠自身重力全部直接落入氣化爐正下方的渣料通道入口，且由于渣料較集中且具有粘附性，易造成渣料通道口堵塞或形成架橋，導(dǎo)致排渣效率低。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型提供一種氣化爐排焦系統(tǒng)，能夠解決煤氣化過程的干法排渣效率較低的問題。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種氣化爐排焦系統(tǒng)，包括爐體，所述爐體的下部側(cè)壁連通有向下傾斜設(shè)置的渣料管道，所述爐體內(nèi)設(shè)有下料板，所述下料板的側(cè)圍與所述爐體的內(nèi)壁緊密貼合；所述下料板與所述渣料管道傾斜角度一致，且與所述渣料管道共同構(gòu)成渣料的下料通道。
[0008]為更進(jìn)一步地提高排渣過程的排渣效率，在所述下料板上設(shè)有上、下貫通的多個(gè)通孔，在所述下料板下側(cè)區(qū)域的所述爐體的側(cè)壁或底部設(shè)有激冷氣進(jìn)口。
[0009]所述激冷氣進(jìn)口中穿設(shè)固定有激冷氣輸送管路，且所述激冷氣輸送管路的出口朝上設(shè)置。
[0010]在上述氣化爐排焦系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，所述多個(gè)通孔傾斜設(shè)置于所述下料板上，且所述多個(gè)通孔朝向所述激冷氣輸送管路的出口設(shè)置。
[0011]根據(jù)不同物理特性的固態(tài)煤所產(chǎn)生的渣料的不同，將所述多個(gè)通孔的傾斜度、形狀、大小及分布在所述下料板上均設(shè)為非均一化設(shè)置。
[0012]使用本實(shí)用新型提供的氣化爐排焦系統(tǒng)對(duì)固態(tài)粉煤進(jìn)行煤氣化處理時(shí)，產(chǎn)生的渣料從爐本體的上部靠自身重力落入爐本體下部的下料板上，由于下料板與渣料管道的傾斜角度一致且與渣料管道共同構(gòu)成渣料的下料通道，渣料在自身重力的作用下借助下料板的坡度趨勢(shì)及孔道氣流作用進(jìn)入渣料管道。
[0013]現(xiàn)有技術(shù)中，渣料無(wú)法依靠自身重力全部直接落入爐本體正下方的渣料通道入口，且由于渣料較集中且具有粘附性，易造成渣料通道口堵塞或形成架橋。而使用本實(shí)用新型提供的氣化爐排焦系統(tǒng)對(duì)固態(tài)粉煤進(jìn)行煤氣化處理時(shí)，由于下料板為傾斜設(shè)置，具有一定坡度，該設(shè)置方法能夠加速渣料進(jìn)入渣料管道的速度，提高排渣效率；并且，下料板的摩擦力可防止渣料運(yùn)動(dòng)速度過快而在渣料管道口堵塞形成架橋，同時(shí)通氣孔的氣流對(duì)渣料起到一定疏松作用，進(jìn)一步提高排渣效率。
[0014]本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種煤氣化系統(tǒng)，能夠解決煤氣化過程的干法排渣效率較低的問題。
[0015]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0016]一種煤氣化系統(tǒng)，包括分離器，所述分離器頂部依次連接有冷卻器、過濾器以及回收爐，所述分離器底部與所述回收爐連接，并且，所述煤氣化系統(tǒng)還包括氣化爐，所述氣化爐具有如上所述的氣化爐排焦系統(tǒng)，所述氣化爐的渣料管道與所述回收爐連接，所述爐體中部與所述分尚器連接。
[0017]基于上述煤氣化系統(tǒng)，對(duì)于分離器而言，所述分離器包括與所述爐體直接連通的一級(jí)分離器，以及與所述一級(jí)分離器的頂部連通的二級(jí)分離器。
[0018]所述一級(jí)分離器的底部設(shè)有水平設(shè)置的折彎型管道，所述二級(jí)分離器的底部設(shè)有直筒型管道，所述折彎型管道連通到所述直筒型管道上。
[0019]為使較大顆粒灰渣對(duì)較小顆?；以纬晒鼟缎?yīng)以保持渣料的高流動(dòng)性，將所述直筒型管道連通到所述渣料管道上。
[0020]為加速渣料進(jìn)入回收爐的流動(dòng)速度，將所述渣料管道連通在所述回收爐的上部，且所述回收爐的頂部設(shè)有降壓分離器，所述降壓分離器與所述回收爐連通形成渣料回收回路、且所述降壓分離器的頂部設(shè)有用于降低所述回收爐內(nèi)壓力的出風(fēng)口。
[0021]進(jìn)一步地，所述回收爐的底部設(shè)有松動(dòng)氣進(jìn)口，所述回收爐的下部側(cè)壁連通有向下傾斜的冷卻渣料通道。
[0022]優(yōu)選的，為使渣料更容易進(jìn)入分離器底部的管道，將所述分離器和所述降壓分離器設(shè)為底部帶錐形的圓筒型結(jié)構(gòu)。
[0023]所述煤氣化系統(tǒng)與上述氣化爐排焦系統(tǒng)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)所具有的優(yōu)勢(shì)相同，此處不再贅述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的氣化爐排焦系統(tǒng)示意圖；
[0025]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的下料板示意圖；
[0026]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的煤氣化系統(tǒng)示意圖。
[0027]附圖標(biāo)記:1-爐體，2-回收爐，3-分離器，31-—級(jí)分離器，32-二級(jí)分離器，4-冷卻器，5-過濾器，6-下料板，61-多個(gè)通孔，7-激冷氣進(jìn)口，8-激冷氣輸送管路，9-渣料管道，10-折彎型管道，11-直筒型管道，12-降壓分離器，13-出風(fēng)口，14-松動(dòng)氣進(jìn)口，15-冷卻渣料通道。

【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0029]采用煤氣化技術(shù)對(duì)固態(tài)粉煤進(jìn)行煤氣化處理時(shí)，對(duì)于其過程中產(chǎn)生的較大顆粒渣料的處理問題，一般采取在氣化爐爐體下部設(shè)置渣料管道的方式將其排出氣化爐。在此基礎(chǔ)上，參照?qǐng)D1所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種氣化爐排焦系統(tǒng)，所述氣化爐排焦系統(tǒng)包括爐體1，爐體I的下部側(cè)壁連通有向下傾斜設(shè)置的渣料管道9，爐體I內(nèi)設(shè)有下料板6，下料板6的側(cè)圍與爐體I的內(nèi)壁緊密貼合，下料板6與渣料管道9傾斜角度一致，且與渣料管道9共同構(gòu)成渣料的下料通道。
[0030]使用時(shí)，煤氣化過程產(chǎn)生的渣料從爐體I的上部靠自身重力落在下料板6上，由于下料板6與渣料管道9的傾斜角度一致且與渣料管道9共同構(gòu)成渣料的下料通道，渣料在自身重力的作用下借助下料板6的坡度趨勢(shì)及孔道的氣流作用進(jìn)入渣料管道9。
[0031]現(xiàn)有技術(shù)中，渣料無(wú)法依靠自身重力全部直接落入爐體正下方的渣料通道入口，由于渣料較集中且具有粘附性，易造成渣料通道口堵塞或形成架橋。而使用本實(shí)用新型提供的氣化爐排焦系統(tǒng)對(duì)固態(tài)粉煤進(jìn)行煤氣化處理時(shí)，由于下料板6為傾斜設(shè)置，具有一定坡度，該設(shè)置方法能夠加速渣料進(jìn)入渣料管道9的速度，提高排渣效率；并且，下料板6的摩擦力可防止渣料運(yùn)動(dòng)速度過快而在渣料管道9 口堵塞形成架橋，通氣孔61的氣流作用使得渣料保持疏松狀態(tài)有良好的流動(dòng)性，進(jìn)一步提高排渣效率。
[0032]在上述基礎(chǔ)上，參照?qǐng)D1、圖2所示，為了更進(jìn)一步地提高煤氣化過程的排渣效率，在本實(shí)施例提供的氣化爐排焦系統(tǒng)中，下料板6上設(shè)有上、下貫通的多個(gè)通孔61，并且下料板6下側(cè)區(qū)域的爐體I的側(cè)壁或底部設(shè)有激冷氣進(jìn)口 7 ;在激冷氣進(jìn)口 7中穿設(shè)固定激冷氣輸送管路8，且將激冷氣輸送管路8的出口朝上設(shè)置，該出口與渣料的下落方向相反。使用時(shí)在激冷氣輸送管路8中通入激冷氣，激冷氣通過多個(gè)通孔61到達(dá)下料板6上落有渣料的表面，并利用其風(fēng)力松動(dòng)渣料或使渣料騰起離開下料板6表面進(jìn)入渣料通道，防止渣料由于自身的粘附性而粘在下料板6上，進(jìn)而防止下料板6的摩擦力增大而影響排渣效率。另夕卜，激冷氣可對(duì)渣料進(jìn)行激冷，降低高溫對(duì)設(shè)備造成的影響。參照?qǐng)D1所示，如需大幅降低渣料的溫度，可在爐體I的中部同時(shí)開設(shè)激冷氣進(jìn)口并通入激冷氣，渣料在下落到下料板6上之前及下落到下料板6上時(shí)均能夠被降低溫度。
[0033]具體地，對(duì)于多個(gè)通孔在下料板上的設(shè)置方式而言，由于下料板傾斜設(shè)置且激冷氣輸送管路的出口朝上設(shè)置，為使多個(gè)通孔與激冷氣輸送管路的出口對(duì)應(yīng)，以便最大效率地利用激冷氣所提供的風(fēng)力，本實(shí)施例將多個(gè)通孔傾斜設(shè)置于下料板上，且使多個(gè)通孔朝向激冷氣輸送管路的出口。
[0034]當(dāng)然，多個(gè)通孔也可垂直設(shè)置于下料板上，對(duì)應(yīng)的，激冷氣進(jìn)口傾斜設(shè)置在下料板下側(cè)區(qū)域的爐體側(cè)壁上，激冷氣輸送管路穿設(shè)固定在激冷氣進(jìn)口后，其出口與垂直設(shè)置在下料板上的多個(gè)通孔對(duì)應(yīng)，同樣能夠提高激冷氣風(fēng)力的利用率。
[0035]進(jìn)一步地，由于固態(tài)粉煤的種類有多種，不同種類的固態(tài)粉煤對(duì)應(yīng)的物理特性不同，相應(yīng)產(chǎn)生的渣料的物理特性也不同，所以渣料的物理特性也是影響多個(gè)通孔的傾斜度、形狀、大小及分布的因素。實(shí)際使用中，可根據(jù)渣料的不同物理特性，以能夠?qū)崿F(xiàn)最大程度提高排渣效率為目的對(duì)多個(gè)通孔的傾斜度、形狀、大小及分布進(jìn)行設(shè)計(jì)；或者，在同一個(gè)下料板上，多個(gè)通孔的傾斜度、形狀、大小及分布可為非均一化設(shè)置。
[0036]參照?qǐng)D3所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的煤氣化系統(tǒng)，所述煤氣化系統(tǒng)包括具有上述氣化爐排焦系統(tǒng)的氣化爐、與氣化爐爐體I底部連接的回收爐2以及與爐體I中部連接的分離器3，分離器3的頂部依次連接有冷卻器4、過濾器5以及回收爐2，分離器3底部與回收爐2連通；并且，爐體1、分離器3以及過濾器5均與回收爐2的上部連接，過濾器的頂部另設(shè)有產(chǎn)品氣出口。使用過程中，氣化劑將固態(tài)粉煤帶入爐體I中進(jìn)行煤氣化處理，氣化后的氣固混合物離開反應(yīng)區(qū)，較大顆粒的渣料在重力作用下落入爐體I的下部?jī)?nèi)腔，并進(jìn)入與爐體I底部連接的回收爐2中；較小顆粒的渣料隨產(chǎn)品氣進(jìn)入與爐體I中部連接的分離器3中，經(jīng)分離器3初步分離，含有少量渣料的產(chǎn)品氣經(jīng)由冷卻器4冷卻后，進(jìn)入過濾器5過濾得到潔凈產(chǎn)品氣，潔凈產(chǎn)品氣經(jīng)由產(chǎn)品氣出口排出，過濾器5過濾后得到的少量渣料進(jìn)入回收爐2中；而經(jīng)分離器3初步分離得到的含有少量產(chǎn)品氣的渣料進(jìn)入回收爐2。
[0037]繼續(xù)參照?qǐng)D3所示，所述煤氣化系統(tǒng)中的分離器3包括與氣化爐爐體I直接連通的一級(jí)分離器31，以及與一級(jí)分離器31的頂部連通的二級(jí)分離器32 ;—級(jí)分離器31的底部設(shè)有水平設(shè)置的折彎型管道10，二級(jí)分離器32的底部設(shè)有直筒型管道11，并且折彎型管道10連通到直筒型管道11上。如此，顆粒較小的渣料運(yùn)行至折彎型管道10的結(jié)構(gòu)中時(shí)，由于折彎型管道10的不同段上存在高度差，渣料運(yùn)行至折彎型管道10的不同段上，其重力可用于平衡氣流的壓力，所以折彎型管道10可平衡一級(jí)分離器31和二級(jí)分離器32之間的壓力差，使一級(jí)分離器31和二級(jí)分離器32之間的壓力保持穩(wěn)定，以提高較小顆粒的渣料的排除效率。
[0038]進(jìn)一步地，當(dāng)較小顆粒的澄料通過上述折彎型管道10或\和直筒型管道11后，為使渣料管道9中的較大顆粒的渣料對(duì)該部分較小顆粒的渣料形成裹挾效應(yīng)，以保持渣料的高流動(dòng)性，本實(shí)施例采取的措施是將直筒型管道11連通到渣料管道9上。
[0039]根據(jù)實(shí)際需要，本實(shí)施例的分離器也可優(yōu)選為一個(gè)或兩個(gè)以上。優(yōu)選為一個(gè)時(shí)，分離器的底部?jī)?yōu)選設(shè)置直筒型管道，該直筒型管道連通到渣料管道上。優(yōu)選為兩個(gè)以上時(shí)，距離爐體最遠(yuǎn)的分離器底部?jī)?yōu)選設(shè)置直筒型管道，而其余分離器的底部均優(yōu)選設(shè)置折彎型管道且依次連通，依次連通的折彎型管道連通到直筒型管道上，該直筒型管道連通到渣料管道上。
[0040]經(jīng)上所述，渣料管道和過濾器均與回收爐連通，以便將渣料的廢熱回收利用。繼續(xù)參照?qǐng)D3所示，為提高渣料進(jìn)入回收爐2的流動(dòng)速度，將渣料管道9連通在回收爐2的上部，且在回收爐2的頂部另設(shè)降壓分離器12，降壓分離器12與回收爐2連通形成渣料回收回路，且降壓分離器12的頂部設(shè)有出風(fēng)口 13。當(dāng)回收爐2中部分混雜有渣料的氣流經(jīng)由降壓分離器12時(shí)，該部分混雜有渣料的氣流經(jīng)降壓分離器分離，所得潔凈產(chǎn)品氣經(jīng)出氣口 13流出，以降低回收爐2內(nèi)壓力，使其低于爐體I和過濾器5的內(nèi)壓力，壓力差的存在迫使氣流加速進(jìn)入回收爐2中；而被分離出的渣料經(jīng)由渣料回收回路返回回收爐2中。
[0041]與此同時(shí)，回收爐2對(duì)渣料進(jìn)行冷卻處理，渣料的熱量被回收，卻冷后的渣料通過與回收爐2的下部側(cè)壁連通的向下傾斜的冷卻渣料通道15排出回收爐2。并且，為加速冷卻后的渣料排出回收爐2的速率，在回收爐2的底部設(shè)有松動(dòng)氣進(jìn)口 14，松動(dòng)氣通過松動(dòng)氣進(jìn)口 14進(jìn)入回收爐2，松動(dòng)回收爐2中的渣料，使其加速排出回收爐2。
[0042]同理，為使渣料更容易進(jìn)入分離器和降壓分離器底部的管道，優(yōu)選的，將分離器和降壓分離器設(shè)為底部帶錐形的圓筒型結(jié)構(gòu)，分離器底部的管道與該錐形連通。
[0043]以上所述，僅為本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種氣化爐排焦系統(tǒng)，包括爐體，其特征在于，所述爐體的下部側(cè)壁連通有向下傾斜設(shè)置的渣料管道，所述爐體內(nèi)設(shè)有下料板，所述下料板的側(cè)圍與所述爐體的內(nèi)壁緊密貼合； 所述下料板與所述渣料管道傾斜角度一致，且與所述渣料管道共同構(gòu)成渣料的下料通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化爐排焦系統(tǒng)，其特征在于，所述下料板上設(shè)有上、下貫通的多個(gè)通孔，在所述下料板下側(cè)區(qū)域的所述爐體的側(cè)壁或底部設(shè)有激冷氣進(jìn)口 ； 所述激冷氣進(jìn)口中穿設(shè)固定有激冷氣輸送管路，且所述激冷氣輸送管路的出口朝上設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣化爐排焦系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)通孔傾斜設(shè)置于所述下料板上，且所述多個(gè)通孔朝向所述激冷氣輸送管路的出口設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣化爐排焦系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)通孔的傾斜度、形狀、大小及分布在所述下料板上均為非均一化設(shè)置。
5.一種煤氣化系統(tǒng)，包括分離器，所述分離器頂部依次連接有冷卻器、過濾器以及回收爐，所述分離器底部與所述回收爐連接，其特征在于，所述煤氣化系統(tǒng)還包括氣化爐，所述氣化爐具有如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的氣化爐排焦系統(tǒng)； 所述氣化爐的渣料管道與所述回收爐連接，所述爐體中部與所述分離器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的煤氣化系統(tǒng)，其特征在于，所述分離器包括與所述爐體直接連通的一級(jí)分離器，以及與所述一級(jí)分離器的頂部連通的二級(jí)分離器； 所述一級(jí)分離器的底部設(shè)有水平設(shè)置的折彎型管道，所述二級(jí)分離器的底部設(shè)有直筒型管道，所述折彎型管道連通到所述直筒型管道上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煤氣化系統(tǒng)，其特征在于，所述直筒型管道連通到所述渣料管道上。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的煤氣化系統(tǒng)，其特征在于，所述渣料管道連通在所述回收爐的上部，且所述回收爐的頂部設(shè)有降壓分離器，所述降壓分離器與所述回收爐連通形成渣料回收回路，且所述降壓分離器的頂部設(shè)有用于降低所述回收爐內(nèi)壓力的出風(fēng)口。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的煤氣化系統(tǒng)，其特征在于，所述回收爐的底部設(shè)有松動(dòng)氣進(jìn)口，所述回收爐的下部側(cè)壁連通有向下傾斜的冷卻渣料通道。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的煤氣化系統(tǒng)，其特征在于，所述分離器和所述降壓分離器均為底部帶錐形的圓筒型結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】C10J3/52GK204237758SQ201420691924
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】汪國(guó)慶, 張正旺, 周三, 馬志超, 聶永廣, 景旭亮, 鄭征 申請(qǐng)人:新奧科技發(fā)展有限公司