[发明专利]煤制清洁燃气的工艺及装置

权利要求书

1.一种煤制清洁燃气的工艺,其特征在于包括如下步骤：

(1)将5-50mm的碎煤经过连通双煤锁进料装置进入气化室顶部，通过双通道静态布煤器均匀分布后，依靠重力作用缓慢下降并从上到下经过干燥、干馏、甲烷化、气化和残碳燃烧各个床层。气化剂经气化剂入口进入气化室底部，通过旋转的炉箅装置，灰被冷却到300-400℃，由灰渣排放口排出气化室；预热后的气化剂向上通过燃烧层，在燃烧层里氧气与残余煤焦燃烧大部分生成CO₂，随着热气体沿气化室上升经过气化层，生成大部分合成气，继续上升到甲烷化层，又生成部分甲烷气体，甲烷气体和合成气在甲烷化层通过气化室中部引出粗煤气装置时抽出5-60％，温度450-700℃的粗煤气，经旋风分离器Ⅰ除尘，使粉尘含量小于1mg/L的粗煤气进入废热锅炉Ⅰ回收余热后的粗煤气温度降到200-260℃；

(2)甲烷化层剩余40-95％的粗煤气经过干馏层时对下降的煤样进行加热，使煤样热解产出含有气体、蒸汽和焦油的富氢挥发分，随着气体进一步上升，来自干馏区的挥发分及合成气在气化炉上部得以进一步冷却，而煤则得以预热和干燥。最终通过双通道静态布煤器上的粗煤气通道引出温度在210-300℃之间的粗煤气，经旋风分离器Ⅱ除尘和焦油后，然后经过洗涤冷却器深度脱除尘和焦油后，使粉尘的含量降低到1mg/L，与通过废热锅炉Ⅰ回收余热后温度降到200-260℃的粗煤气混合，进入废热锅炉Ⅱ回收余热，使粗煤气的温度降至180-200℃，经气液分离器分离出冷凝液的粗煤气送到下游工序，气液分离冷凝液送去煤气水分离装置回收煤气水,从旋风分离器Ⅰ分离出的灰尘送出厂区,从旋风分离器Ⅱ脱除的含焦油粉尘进行后续焦油加工；

(3)从旋风分离器Ⅰ出来的煤气进入废热锅炉Ⅰ的底部初步分离的尘和水送煤气水分离装置，从洗涤冷却器洗涤下来的含尘的煤气水进入废热锅炉Ⅱ的底部初步分离尘和水，大部分不含尘的煤气水由煤气洗涤循环水泵加压和补充煤气洗涤水混合后返回到洗涤冷却器循环使用，其余含尘的煤气水送煤气水分离装置进行分离，得到煤气水返回洗涤冷却器循环使用；

(4)废热锅炉Ⅱ所需锅炉给水是经过低压锅炉给水水泵加压到4.0MPa-6.0MPa后送入废热锅炉Ⅱ产生温度为161-181℃的低压蒸汽，一部分作为废热锅炉Ⅰ给水，生产中高压蒸汽，另一部分作为低压蒸汽产品。

2.如权利要求1所述的一种煤制清洁燃气的工艺使用的碎煤加压干排灰气化炉,其特征在于它包括连通双煤锁进料装置(1)和炉体，在炉体之上有连通双煤锁进料装置(1)，炉体上部有双通道静态布煤器(2)，炉体中部有气化室中部引出粗煤气装置(3)，炉体下部有旋转炉箅子(4)，在炉体底部有气化剂入口(12)和灰渣排放口(13)，气化剂入口(12)位于旋转炉箅子(4)和灰渣排放口(13)之间，气化剂入口(12)与旋转炉箅子(4)中的气体分布筒(412)连接。

3.如权利要求2所述的一种煤制清洁燃气的工艺使用的碎煤加压干排灰气化炉,其特征在于所述的连通双煤锁进料装置(1)，它包括煤锁(101)、煤锁上阀(102)、、煤锁下阀(103)，进煤口(114)、过渡仓(104)和出煤口(113)，煤锁(101)有2个，每个煤锁(101)顶部是进煤口(114)，进煤口(114)下方是煤锁上阀(102)，煤锁(101)底部与连接管(107)顶部相通，在连接管(107)顶部装有煤锁下阀(103)，连接管(107)底部与过渡仓(104)连接，过渡仓(104)的底部为出煤口(113)，2个煤锁(101)之间通过至少1个煤锁气通道(105)相连。

4.如权利要求3所述的一种煤制清洁燃气的工艺使用的碎煤加压干排灰气化炉,其特征在于所述的煤锁气通道(105)是由两端煤锁气通道扩大段(110)和中间煤锁气通道直段(111)组成，在煤锁气通道直段(111)内装有连接煤锁通道阀门(106)，位于煤锁气通道扩大段110与煤锁(1)壁连接口上设置带有小孔(109)的挡板(108)，煤锁气通道扩大段(110)壁与煤锁(101)壁的夹角α(112)为30－60°。

5.如权利要求4所述的一种煤制清洁燃气的工艺使用的碎煤加压干排灰气化炉,其特征在于所述的挡板(108)开孔率在45－65％之间，小孔(109)的孔径为0.2－1.0毫米。