[发明专利]进料装置及进料方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种气化系统，尤其涉及向气化系统中的气化炉联合注入液体燃料和固体燃料的进料装置及进料方法。

背景技术

气化炉通常用于将燃料和氧化剂流的混合物转化为氢气和一氧化碳，该氢气和一氧化碳通常称作“合成气”。合成气具有多种工业应用。例如，在整体煤气化联合循环(Integrated Gasification Combined Cycle，IGCC)工厂内，合成气用于产生电力；在化学品工厂内，合成气用于生产化学品。根据给料的形式不同，气化炉一般分为两种类型：干粉进料气化炉和液体进料气化炉。这两种气化炉各有优缺点。然而，近年来，干粉进料气化炉因其优异的性能和燃料适应性较强受到关注。

在气化系统中，进料装置用来向气化炉中注入燃料。传统进料装置一般包括两个管道：第一管道和第二管道。第一管道用来气力输送固体燃料如煤粉或者液体燃料如水煤浆。而第二管道用来输送氧化剂流以将固体燃料或者液体燃料分散进入该煤气化炉。

在气化过程中，飞灰(含有细小颗粒)伴随合成气产生，且含有未反应的碳。在合成气洗涤过程中，混在合成气中的细小颗粒在洗涤单元中被水捕获。为了利用这些未反应的碳，期望能够回收利用这些细小颗粒。然而，这些细小颗粒从洗涤单元出来与废水混在一起形成的液体流(以下称作“回收炉渣浆”)。回收炉渣浆是液体很难与固体燃料如煤粉直接混合在一起。

因此，如果使用传统的输送固体燃料的进料装置回收利用这些未反应的碳，固体燃料与回收炉渣浆混合困难。而且，两者直接混合会降低固体燃料的流动性和气化炉中燃料浓度的均匀度，进而导致较低的气化性能。

有鉴于此，需要提供一种改进的可联合注入回收炉渣浆和固体燃料的进料装置以提高的气化性能。

发明内容

为解决上述问题，本发明的一个实施例提供了一种进料装置。该进料装置包括主体部、第一元件和第二元件。主体部设有用于输送液体燃料的第一管道。第一元件围绕所述主体部形成用于气力输送固体燃料的第二管道。第二元件围绕所述第一元件形成用于输送流体的第三管道。其中所述液体燃料与所述固体燃料混合之前被雾化。

本发明的实施例还提供了一种进料方法。该进料方法包括：通过第一管道输送液体燃料；通过围绕第一管道的第二管道输送固体燃料；通过围绕第二管道的第三管道输送流体；以及在与所述固体燃料混合之前，雾化所述液体燃料形成雾化液体燃料。

附图说明

通过结合附图对于本发明的实施例进行描述，以期更好地理解本发明，在附图中：

图1为应用本发明进料装置一个实施例的气化系统的示意图；

图2为图1所示进料装置的立体示意图，其中端部被部分切除；

图3为沿图1中3-3线所得剖面示意图；

图4为本发明进料装置另一实施例的立体示意图，其中侧部被部分切除；

图5为沿图4中5-5线所得剖面示意图。

具体实施方式

本发明提供的进料装置和进料方法可以应用到IGCC发电系统或者如煤化工的其他多联产应用的各种气化系统中。图1提供了一个气化系统10，其包括本发明进料装置12的一个实施例。该气化系统10还包括气化炉14、两个或者更多个供应源16、冷却器18以及洗涤塔20。

该两个或者更多个供应源16提供包括通过该进料装置12注入该气化炉14的液体燃料和固体燃料的各种燃料或者氧化剂流。各种燃料与氧化剂流在气化炉14中发生反应产生高温的粗合成气23。然后，粗合成气23流入冷却器18以降低温度。在冷却过程中，粗合成气23中的固体大颗粒变成粗炉渣22，随后排出冷却器18。

为了获得纯净合成气24，在气化炉14中生成的粗合成气23在冷却器18中冷却后进入洗涤塔20进行净化。水28输入洗涤塔20用于清洗粗合成气23。混在粗合成气23中的飞尘细小颗粒被水28捕获形成回收炉渣浆26。然后，回收炉渣浆26排出洗涤塔20。

进料装置12的结构设置使得液体燃料可以较好地与固体燃料混合。回收炉渣浆26作为一种液体燃料能够利用进料装置12进行重复利用，以此提高整体能源效率。以下将叙述进料装置12和本发明的其他实施例的详细结构。

参考图2所示，进料装置12包括设有第一管道38的中心主体部32、第一元件34以及作为进料装置12外壳的第二元件36。