[发明专利]旋流床粉煤气化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉煤气化方法，尤其涉及一种旋流床粉煤气化方法。

背景技术

进入21世纪，为了减少燃煤对大气的污染，必须大力发展洁净煤技术。煤炭气化是洁净、高效利用煤炭的最主要途径之一，是发展现代煤化工最重要的单元技术。煤炭气化可以生产燃料煤气、化工合成原料气、氢燃料电池、煤气联合循环发电、合成天然气等。

现有煤气化技术按照煤气化炉的结构特点和燃料在气化炉中进行转化时的运动方式分为：固定床气化技术、流化床气化技术和气流床气化技术。其中固定床气化技术只能用块煤，不能使用末煤或粉煤，设备的维护和运行费用较高，加压固定床气化工艺还会产生酚类、焦油等有害物质，煤气净化处理工艺较复杂，易造成二次污染。在流化床气化工艺中，气化炉内必须维持一定的含碳量，而且在流化状态下灰渣不易从料层分离出来，排出的飞灰与灰渣中的含碳量均较高，热损失较大，需考虑有效的飞灰回收与循环。此外，由于气化温度的影响，流化床气化炉的气化强度受到限制，碳转化率较低，也不适合于气化粘结性强的煤。气流床气化技术根据进料方式分为湿法(水煤浆)和干法两种。湿法进料的设备及系统简单，但由于制浆过程中掺人的水要消耗一部分热量，煤气化中的碳转化率和煤气热值低于干法进料的气化炉，而且不适用含灰多的煤种；干法进料中煤的制备、干燥、加压及输送系统复杂，设备较多，系统运行和设备维护费用昂贵。

发明内容

本发明的目的是提供一种旋流床粉煤气化方法，该方法综合了流化床气化技术和气流床气化技术的优点，以氧气和水蒸气作为气化介质，在旋流床气化炉内对半焦、褐煤等原料煤进行气化获取煤气。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的旋流床粉煤气化方法，包括以下次序的工艺步骤：

A、将粒度小于或等于3mm的原料煤在煤干燥预热系统内进行干燥和预热，干燥后全水分小于或等于8％，预热温度为200-300℃；

B、干燥和预热后的原料煤在氧气和水蒸汽混合气化剂的共同作用下分上下两路进入旋流床气化炉，在压力≤3.0MPa和温度900-1500℃条件下进行气化反应制备气化煤气；

C、气化煤气在旋流床气化炉顶部激冷后，进入煤气换热器进一步冷却，然后在煤气净化系统进行净化，其中一部分净化煤气经激冷气压缩机增压后作为激冷气使用；

D、煤气换热器生产的水蒸气经高压蒸汽锅炉处理后，与制氧系统生产的氧气一起作为气化介质使用。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的旋流床粉煤气化方法，由于采用旋流床作为气化炉，集成了流化床气化炉和气流床气化炉的优点，设备结构简单、制造成本低，原料处理量大，易操作。

附图说明

图1为本发明实施例提供的旋流床粉煤气化方法的工艺流程图。

图中：1、破碎机，2、干燥预热器，3、煤锁斗，4、加煤仓，5、制氧系统，6、旋流床气化炉，7、旋风除尘器，8、煤气换热器，9、激冷气压缩机，10、高压蒸汽锅炉，11、煤气净化系统。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。

本发明的一种旋流床粉煤气化方法，其较佳的具体实施方式如图1所示，包括以下次序的工艺步骤：

A、将粒度小于或等于3mm的原料煤在干燥预热器内进行干燥和预热，干燥后全水分小于或等于8％，预热温度为200-300℃；

B、干燥和预热后的原料煤在氧气和水蒸汽混合气化剂的共同作用下分上下两路进入旋流床气化炉，在压力≤3.0MPa和温度900-1500℃条件下进行气化反应制备气化煤气；

C、气化煤气在旋流床气化炉上部激冷后，进入煤气换热器进一步冷却，然后在煤气净化系统进行净化，其中一部分净化煤气经激冷气压缩机增压后作为激冷气使用；

D、煤气换热器生产的水蒸气经高压蒸汽锅炉处理后，与制氧系统生产的氧气一起作为气化介质使用。