[发明专利]一种新型褐煤气化反应器和气化系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种褐煤气化技术，尤其涉及一种新型褐煤气化反应器和气化系统。

背景技术

能源是社会经济发展的基础，随着社会的发展，人们对能源需求越来越多，能源对社会经济发展的制约日益突出，对赖以生存的自然环境的影响越来越大。目前，煤炭占我国一次能源生产总量的75％，占消费总量的70％。预测表明，未来几十年，煤炭在能源生产和消费结构中的主导作用不会改变，随着高阶煤资源的逐步减少，对低阶煤的开发使用显得越来越紧迫。我国褐煤探明保有资源量为1291.32亿t，占全国探明保有煤炭资源量的12.69%，开发褐煤综合高效利用途径和技术，将会缓解我国能源需求的紧张局势。

褐煤多呈褐色或褐黑色，是煤化程度最浅的煤种，具有水分高、挥发分高、热值低、易风化碎裂、氧化自燃等特性，因此它的应用范围和运输距离受到很大限制，难于进行有效洁净利用。但是，褐煤的低变质性和高反应性使得它是气化的优质原料；煤炭气化技术也是煤炭转化的主要途径，气化所生产的合成气可以用来发电、合成液体燃料和各种化学品。

现有技术中，煤气化反应器可分为固定床、流化床和气流床三种：固定床属于第一代气化炉，结构简单，成本低，操作容易，但是气化效率较低、污染严重，尤其是对块煤的依赖性使其处于被淘汰的边缘；流化床具有传热传质效率高的优势，但是流化床对温度和煤种的限制也最终没有得到很广泛的应用，此外循环流化床中，由于半焦炭与挥发分的二次反应严重，使得循环次数较多，能耗较大；气流床气化反应器具有煤种适应性广、污染低、及碳转化率高等优点，但是所要求实验条件比较苛刻，高温高压使得成本高、操作难、热损失大等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够有效提高气体品位和半焦转化效率的新型褐煤气化反应器和气化系统。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的新型褐煤气化反应器，包括炉体，所述炉体为双层结构，内层围成的腔为气化炉膛，所述内层的外表面设置多个加热器，每个加热器设有单独的控温装置；

所述内层的底部敞开，所述内层与外层间形成夹道，所述外层的上部设有出气口，所述出气口与所述夹道的上部相通，所述夹道内设置煤气测温热电偶；

所述外层的底部设有储渣仓和排渣口，所述外层的下部的侧壁设有气化剂入口，所述气化剂包括氧气和水蒸汽；

所述炉体的上端设有气化炉喷嘴，所述气化炉喷嘴的内端伸入到所述气化炉膛内、外端连接有进料口、水蒸汽入口、氧气与惰性气体入口。

本发明的新型褐煤气化系统，该系统包括上述的新型褐煤气化反应器，所述气化炉喷嘴的进料口与进料单元连接，所述出气口与合成气催化重整单元连接。

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新型褐煤气化反应器和气化系统，包括进料单元、新型褐煤气化反应器、合成气催化重整单元，以褐煤为原料，水蒸气和氧气为气化剂，充分利用褐煤自身的特点，采用下行床结合气体折流气化方式，能够有效提高气体品位和半焦转化效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的新型褐煤气化反应器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的新型褐煤气化系统的结构示意图。

图中：1—螺旋进料机；2—气化炉喷嘴；3—控温热电偶；4—炉内测温热电偶；5—煤气测温热电偶；6—出气口；7—气化炉膛；8—加热器；9—煤气夹道；10—气化剂入口；11—排渣口；12—储渣仓；13—新型褐煤气化反应器；14—过滤器；15—焦油催化重整器；16—冷凝器。

具体实施方式

下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。

本发明的新型褐煤气化反应器，其较佳的具体实施方式是：

包括炉体，所述炉体为双层结构，内层围成的腔为气化炉膛，所述内层的外表面设置多个加热器，每个加热器设有单独的控温装置；

所述内层的底部敞开，所述内层与外层间形成夹道，所述外层的上部设有出气口，所述出气口与所述夹道的上部相通，所述夹道内设置煤气测温热电偶；

所述外层的底部设有储渣仓和排渣口，所述外层的下部的侧壁设有气化剂入口，所述气化剂包括氧气和水蒸汽；

所述炉体的上端设有气化炉喷嘴，所述气化炉喷嘴的内端伸入到所述气化炉膛内、外端连接有进料口、水蒸汽入口、氧气与惰性气体入口。

所述内层采用耐1200℃的不锈钢材料制成，所述外层采用耐1000℃的不锈钢材料制成。

所述加热器的表面设置保温材料，所述外层的外表面设置保温材料。

本发明的新型褐煤气化系统，其较佳的具体实施方式是：