[发明专利]双旋风煤热解气化分级转化装置及方法

权利要求书

1.一种双旋风煤热解气化分级转化装置，所述装置包括旋风热解炉(2)、旋风热解 炉排气管(11)和进煤接管(16)，进煤接管(16)安装在旋风热解炉(2)的上端，旋风 热解炉排气管(11)安装在旋风热解炉(2)的顶部，进煤接管(16)上设有给煤入口(1)， 其特征在于：所述装置还包括返料装置(3)、热解半焦通道(4)、旋风气化炉(5)、高 温粗煤气通道(10)、热解混气通道(12)、冷却装置(13)、粗合成气接管(15)、料 腿(17)、数个氧化剂喷嘴(7)和数个水蒸气喷嘴(8)，旋风热解炉(2)的下端通过料 腿(17)与返料装置(3)连通，热解半焦通道(4)的一端与返料装置(3)连通，热解半 焦通道(4)的另一端与旋风气化炉(5)的下部连通，高温粗煤气通道(10)的一端与进 煤接管(16)连通，高温粗煤气通道(10)的另一端与旋风气化炉(5)的上端连通，热解 混气通道(12)的一端与旋风热解炉排气管(11)的上端连通，热解混气通道(12)的另 一端与冷却装置(13)连通，粗合成气接管(15)安装在冷却装置(13)上，冷却装置(13) 的底端设有焦油出口(14)，旋风气化炉(5)的底部设有灰渣排出口(9)，数个氧化剂 喷嘴(7)沿旋风气化炉(5)的外壁均布设置，数个氧化剂喷嘴(7)设置在同一高度上， 每个氧化剂喷嘴(7)的轴线与旋风气化炉(5)的直径之间的锐角(α)为25°～50°，数 个氧化剂喷嘴(7)的射流延长线均与内接圆(K)相切，数个水蒸气喷嘴(8)沿旋风气 化炉(5)的外壁均布设置，数个水蒸气喷嘴(8)设置在同一高度上，每个水蒸气喷嘴(8) 的轴线与旋风气化炉(5)的直径之间的锐角(α)为25°～50°，数个水蒸气喷嘴(8)的 射流延长线均与内接圆(K)相切。

2.根据权利要求1所述双旋风煤热解气化分级转化装置，其特征在于：所述旋风气化 炉(5)采用立式旋风气化炉或卧式旋风气化炉。

3.根据权利要求1或2所述双旋风煤热解气化分级转化装置，其特征在于：所述料腿 (17)为圆锥形，圆锥形的上端直径大于下端直径，料腿(17)的高度为1m～2m。

4.一种利用权利要求1所述双旋风煤热解气化分级转化装置实现双旋风煤热解气化分 级转化的方法，其特征在于：所述方法是通过以下步骤实现的：

步骤一、煤粉由给煤入口(1)进入进煤接管(16)中，煤粉在高温粗煤气的吹送下进 入旋风热解炉(2)，旋风热解炉(2)内的压力为0.1Mpa～4Mpa，旋风热解炉(2)的运 行温度为600□～900□；

步骤二、煤粉在旋风热解炉(2)内发生热解，热解出的混合气由旋风热解炉排气管(11) 排至冷却装置(13)中冷却，冷却后分离其中焦油成为中高热值的粗合成气并由粗合成气 接管(15)排出；热解出的半焦通过返料装置(3)被输送回旋风气化炉(5)，旋风气化 炉(5)内的压力为0.1Mpa～4Mpa，旋风气化炉(5)的运行温度为1000□～1500□；

步骤三、氧化剂喷嘴(7)和水蒸气喷嘴(8)同时向旋风气化炉(5)内喷射氧化剂和 水蒸气，水蒸气温度为100□～250□，半焦在氧化剂喷嘴(7)和水蒸气喷嘴(8)共同作 用下发生气化反应，产生的高温粗煤气作为煤热解的气体热载体再次送入旋风热解炉(2) 中，旋风气化炉(5)中的煤渣以固态或液态形式经灰渣排出口(9)排出。

5.根据权利要求4所述双旋风煤热解气化分级转化的方法，其特征在于：所述步骤一 中的煤粉的粒径为0.01mm～1mm。

6.根据权利要求4或5所述双旋风煤热解气化分级转化的方法，其特征在于：所述步 骤一中旋风热解炉(2)内的压力为1Mpa，旋风热解炉(2)的运行温度700□。

7.根据权利要求4所述双旋风煤热解气化分级转化的方法，其特征在于：所述步骤二 中旋风气化炉(5)内的压力为1Mpa，旋风气化炉(5)的运行温度为1200□。

8.根据权利要求4或7所述双旋风煤热解气化分级转化的方法，其特征在于：所述步 骤二中冷却装置(13)可以用低温水作为冷却剂，吸热后用来产生气化炉所需水蒸气。