[发明专利]一种沿炉高气化剂分层强旋转煤粉气化装置及气化方法

权利要求书

1.一种沿炉高气化剂分层强旋转煤粉气化装置，其特征在于：所述一种沿炉高气化剂分层强旋转煤粉气化装置包括煤粉烧嘴(1)、气化炉体(2)、水冷壁(4)、合成气通道(5)和多个气化剂喷口(7)，气化炉体(2)由半球体和圆柱体组合而成，水冷壁(4)安装在气化炉体(2)内，水冷壁(4)由多根竖直圆管组成，水冷壁(4)围成回转体气化炉膛(3)，气化炉体(2)的底部设有渣池(6)，合成气通道(5)插装在气化炉体(2)的下部，多个气化剂喷口(7)由上至下依次均匀设置在气化炉体(2)上部的外侧壁上，且多个气化剂喷口(7)均位于同一竖直面上，每个气化剂喷口(7)沿气化炉膛(3)的切线方向插入气化炉膛(3)内，煤粉烧嘴(1)安装在气化炉体(2)的顶部，且煤粉烧嘴(1)的轴线与气化炉膛(3)的轴线重合，煤粉烧嘴(1)内设有横截面为环形的煤粉通道(10)。

2.根据权利要求1所述一种沿炉高气化剂分层强旋转煤粉气化装置，其特征在于：煤粉通道(10)的近火端设有旋流叶片(9)。

3.根据权利要求1所述一种沿炉高气化剂分层强旋转煤粉气化装置，其特征在：每个气化剂喷口(7)上均设有流量调节阀(8)。

4.根据权利要求1、2或3所述一种沿炉高气化剂分层强旋转煤粉气化装置，其特征在于：多个气化剂喷口(7)是指两个气化剂喷口(7)。

5.根据权利要求1、2或3所述一种沿炉高气化剂分层强旋转煤粉气化装置，其特征在于：多个气化剂喷口(7)是指三个气化剂喷口(7)。

6.根据权利要求1、2或3所述一种沿炉高气化剂分层强旋转煤粉气化装置，其特征在于：多个气化剂喷口(7)是指四个气化剂喷口(7)。

7.一种权利要求1所述强旋转气化装置的气化方法，其特征在于：所述一种沿炉高气化剂分层强旋转煤粉气化方法的具体步骤如下：

步骤一、设定气化炉膛(3)内部压力为0.1～4MPa，气化炉膛(3)的运行温度为1250～1600℃；

步骤二、温度为25～100℃的干煤粉由氮气或二氧化碳气体携带以旋流方式经煤粉烧嘴(1)上的煤粉通道(10)送入气化炉膛(3)内部，煤粉所占的体积分数为1％～25％，在炉顶区域形成旋转向下的煤粉气流；

步骤三、煤粉气流接触到中心回流区卷吸回来的高温合成气后，被其点燃，在气化炉膛(3)顶部燃烧形成熔渣；

步骤四、温度为20～400℃的气化剂通过所述气化剂喷口(7)以100～200m/s的速度沿炉高方向分层切向喷入气化炉膛(3)，高速的气化剂气流冲入气化炉膛(3)后形成强烈旋转气流，在离心力的作用下，约80％的熔渣被甩在炉壁面形成较厚的渣层，渣层均匀，旋转气流不断冲刷气化炉膛(3)壁面上的渣层，并与其发生强烈气化反应；

步骤五、气化生成的粗煤气通过所述合成气通道(5)流出气化炉膛(3)，生成的液态渣沿壁面流入渣池(6)，冷却后通过底部排渣口排出气化炉。