[发明专利]流化床气化炉、煤催化气化系统及气化工艺

权利要求书

1.一种流化床气化炉，其特征在于，由外至内依次包括炉壁、耐火衬里(104)、炉腔和分布板(140)，所述炉壁设有通向气化炉炉腔的煤粉进料口(110)、气化剂入口(180)、煤气出口(130)和排渣口(120)，所述气化剂入口(180)和所述排渣口(120)均位于所述分布板(140)的下方，所述煤气出口(130)位于所述炉腔的上方，所述炉壁包括外壳(103)和内壳(101)，所述耐火衬里(104)固定在所述内壳(101)的内壁上，所述内壳(101)与所述外壳(103)之间的间隙为夹套层(102)，所述夹套层(102)内流通有流体介质，所述流体介质将所述炉壁温度维持在高于所述炉腔内水蒸汽分压对应的露点温度。

2.根据权利要求1所述的流化床气化炉，其特征在于，所述流体介质为压力和温度高于所述炉腔内水蒸汽分压的蒸汽，且所述蒸汽为饱和水蒸汽或低温过热水蒸汽。

3.根据权利要求2所述的流化床气化炉，其特征在于，所述夹套层(102)内的流体介质压力高出所述炉腔内水蒸汽分压的压力范围为0～1MPa。

4.根据权利要求3所述的流化床气化炉，其特征在于，所述夹套层(102)内的流体介质压力高出所述炉腔内水蒸汽分压的压力范围为0～0.5MPa。

5.根据权利要求2所述的流化床气化炉，其特征在于，所述夹套层的蒸汽入口(160)开在所述外壳(103)的上方部位，所述夹套层的蒸汽出口(170)开在所述外壳(103)的下方部位；所述蒸汽入口(160)设有蒸汽入口阀门，所述蒸汽出口(170)设有蒸汽出口阀门。

6.根据权利要求5所述的流化床气化炉，其特征在于，所述夹套层(102)和所述炉腔间设置用来控制两者之间压差的自控压差连锁装置，当所述压差高于或低于指定差值时，通过所述自控压差连锁装置来调节蒸汽入口阀门或/和蒸汽出口阀门的流量来对所述压差进行调节。

7.根据权利要求2或5所述的流化床气化炉，其特征在于，所述夹套层(102)的上端部位设有紧急蒸汽出口(150)，所述紧急蒸汽出口(150)设有紧急蒸汽出口阀门。

8.根据权利要求1所述的流化床气化炉，其特征在于，所述外壳(103)外壁包覆有保温层或设有真空隔热层。

9.一种煤催化气化系统，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的流化床气化炉(1)，所述煤粉进料口(110)通过进料管线由近至远依次连接供料系统(7)和催化剂配置系统(9)；所述煤气出口(130)通过煤气出气管线由近至远依次连接气固分离系统(2)、换热系统(4)和煤气净化系统(5)；所述气化剂入口(180)通过气化剂进气管线依次连接所述换热系统(4)和气化剂供给系统(10)；所述排渣口(120)连接排渣系统(8)；所述夹套层(102)连接蒸汽供给系统(3)。

10.根据权利要求9所的述煤催化气化系统，其特征在于，所述蒸汽供给系统(3)包括锅炉(301)，所述锅炉(301)的第一蒸汽管线与换热升温前的气化剂进气管线相连通，所述锅炉(301)的第二蒸汽管线直接与所述蒸汽入口(160)连通，所述蒸汽出口(170)通过蒸汽出气管线与所述第一蒸汽管线连通。

11.根据权利要求10所述的煤催化气化系统，其特征在于，所述换热系统(4)包括第一换热器(401)和第二换热器(402)，所述第一换热器(401)与所述气化剂供给系统(10)连接，由所述第二换热器(402)得到的蒸汽直接通入到所述第二蒸汽管线内。

12.根据权利要求9所述的煤催化气化系统，其特征在于，所述炉腔内温度范围为600～800℃，压力范围为0～4MPa。

13.根据权利要求9所述的煤催化气化系统，其特征在于，通入所述炉腔内的气化剂的温度范围为300～500℃。

14.根据权利要求9-13任一项所述的煤催化气化系统，其特征在于，所述煤气净化系统(5)连通甲烷化系统(6)。

15.一种煤催化气化工艺，其特征在于，采用如权利要求9-14任一项所述的煤催化气化系统，包括：煤粉与催化剂的配置工艺、含有催化剂的煤粉的送料工艺、过热气化剂的制备工艺、夹套层(102)蒸汽的制备工艺、气化炉内煤催化气化反应工艺、煤气的气固分离工艺、煤气降温工艺和煤气净化工艺。