[发明专利]一种多烧嘴气流床气化炉点火开工投料一体化装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多烧嘴气流床气化炉点火开工投料一体化装置及其使用方法，属于气化炉技术领域。

背景技术

随着中国经济的快速增长，对能源的需求也在与日俱增。我国是一个多煤贫油少气的国家，如何充分高效率地利用质量参差不等、数量有限且不可再生的煤炭资源，同时解决煤炭的开发利用过程中带来的环保问题，是一个摆在国人面前亟待解决的问题。

煤炭气化是对煤炭进行化学加工的重要方法，是洁净煤技术的龙头和关键。在所有的煤炭气化技术中，气流床气化技术具有高压、大容量特点，对煤种、粒度、含硫、含灰都具有较大的兼容性，已显示了其良好的经济和社会效益，代表着当今煤气化技术的发展潮流，是最清洁高效的煤利用技术之一。

现有的多烧嘴气流床气化炉点火开工投料过程复杂，普遍存在点火难度大的问题。

壳牌气流床气化炉由于设置了三级点火装置：一个点火烧嘴、一个开工烧嘴、四个投料烧嘴，开车过程中需要频繁切换烧嘴，对控制操作的要求高，且因为设计的特殊性，点火烧嘴点燃开工烧嘴后随即撤出，而开工烧嘴则需要完成气流床气化炉升温升压过程，并在引燃投料烧嘴后才能够退出，开工烧嘴头部在伴烧过程中易被烧坏。

中国专利CN103483166公开了一种固态粉体燃料烧嘴及其使用方法，借助工业常规点火烧嘴，采用在线切换燃料的方式实现开工点火投料一体化过程，应用在多烧嘴气流床气化炉上时，切换燃料过程操作起来复杂，主要较适合于单烧嘴气流床气化炉方式。

中国专利CN1186840公开了一种多烧嘴对置式气流床气化炉形式，在气流床气化炉侧面同一水平面或多个水平面上均匀设有两个或两个以上烧嘴；中国专利CN103146434A公开了一种多烧嘴气流床气化炉，采用顶部烧嘴与侧面多烧嘴组合的形式。此类多烧嘴气流床气化炉的点火开工投料过程均相对复杂，现有技术尚未实现点火开工投料的一体化过程。

为了有效解决同一水平面上设有多个烧嘴气流床气化炉的点火开工投料过程中的诸多问题，不但须从烧嘴的结构和功能上实现开车一体化突破，而且需要在烧嘴协同方面进行系统考虑，达到相互引燃目的的实现，以简化复杂的气流床气化炉开车过程，提高成功率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：如何简化多烧嘴气流床气化炉复杂的点火开工投料过程，实现点火开工投料一体化，以提高成功率。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种多烧嘴气流床气化炉点火开工投料一体化装置，其特征在于：包括一个气流床气化炉、两个相对布置的一体化开工投料烧嘴和偶数个两两相对布置的投料烧嘴；一体化开工投料烧嘴、投料烧嘴均匀布置在气流床气化炉上部同一水平面上，且围绕气流床气化炉呈中心对称布置。

优选地，所述投料烧嘴为2个或4个或6个。

优选地，当应用于多烧嘴对撞式气流床气化炉时，所述一体化开工投料烧嘴、投料烧嘴的头部均与气流床气化炉的内壁垂直相交。

优选地，当应用于多烧嘴旋风切圆气流床气化炉时，所述一体化开工投料烧嘴、投料烧嘴的头部均与气流床气化炉的内壁斜相交，与气流床气化炉内壁径向方向形成夹角α，投料后在炉膛内形成燃烧切圆。

更优选地，所述α为4°；所述燃烧切圆半径r与气流床气化炉内壁半径R的比值r∶R＝1∶14.3。

优选地，所述一体化开工投料烧嘴从头部至尾部依次布置有：第一冷却水入口、第一冷却水出口、第一外氧入口、第一粉煤/水煤浆入口、第一内氧入口、燃料气入口以及点火执行机构；从外层至内层依次布置有：第一冷却水外套管、第一冷却水内夹管、第一外氧管、第一粉煤/水煤浆管、第一内氧管、燃料气管、点火杆；从外层至内层依次形成了：第一冷却水进入通道、第一冷却水外排通道、第一外氧通道、第一粉煤/水煤浆通道、第一内氧通道、燃料气通道。

更优选地，所述投料烧嘴从头部至尾部依次布置有：第二冷却水入口、第二冷却水出口、第二外氧入口、第二粉煤/水煤浆入口、第二内氧入口；从外层至内层依次布置有：第二冷却水外套管、第二冷却水内夹管、第二外氧管、第二粉煤/水煤浆管、第二内氧管，并依次形成了：第二冷却水进入通道、第二冷却水外排通道、第二外氧通道、第二粉煤/水煤浆通道、第二内氧通道。

更优选地，所述一体化开工投料烧嘴的工艺系统包括第一冷却水阀、第一外氧管惰性保护气体阀、第一外氧阀、第一粉煤/水煤浆管惰性保护气体阀、第一粉煤/水煤浆阀、第一内氧管惰性保护气体阀、第一内氧阀、燃料气管惰性保护气体阀、燃料气阀；

冷却水上水管道、第一冷却水阀、第一冷却水入口、第一冷却水出口、冷却水回水管道通过管道依次联通；