[发明专利]一种循环流化床气化炉控制气化剂中氧浓度的系统及方法

说明书

一种循环流化床气化炉控制气化剂中氧浓度的系统及方法，属于煤气化工领域，包括气化炉；其特征在于：氧气源、氧气线气动切断阀、氧气线气动调节阀、氧气加热器和气动切断阀依次连接，经气动切断阀后分为三条氧气干线，包括上混区干线、下混区干线和底部干线；所述蒸汽线包括蒸汽源；所述蒸汽源与前述蒸汽接入点相连接；所述氮气线包括氮气源和配比氮气气动调节阀。通过每条干线接入氮气源及时调整气化剂中氧气的浓度，提高了气化剂的操作弹性。降低了设备的建设及运行费用。同时多喷嘴的气化剂分布，使气化剂与原料能够在炉内充分混合，避免气化炉内形成热点造成局部超温结疤。

技术领域

本发明属于煤气化工领域，尤其涉及一种循环流化床气化炉控制气化剂中氧浓度的系统及方法。

背景技术

化石能源的粗放式利用，导致环境压力日趋增大，煤炭的清洁利用迫在眉睫。发展大型煤气化技术是清洁利用煤炭资源的关键。在大型煤气化技术当中，流化床气化技术有诸多吸引人的优点，日前工业化大规模应用的流化床煤气化技术主要有德国温克勒煤气化技术、鲁奇循环流化床煤气化技术、美国U-Gas气化炉、KRW气化炉以及中国有ICC灰熔聚流化床粉煤气化炉、CAGG灰熔聚煤气化技术、恩德炉粉煤气化技术。

气化剂组成为氧气、蒸汽的混合气体。流化床进气化剂的方式一般为进煤喷嘴下部或者进煤喷嘴上下部，上部通入的气化剂能使上升的煤气夹带细煤粉和灰尘发生二次反应。局部通入气化剂容易造成气化炉内局部超温，形成热点，熔融结焦，造成气化炉壁面挂渣。影响大型气化炉的研究开发。

当前的循环流化床气化炉气化剂中氧浓度调节固化，操作弹性小，气化反应局限性强。

一般的流化床气化炉进气化剂的装置包括气体再分布器，管道混合器，结构复杂，易于损坏，价格昂贵，并且破损后也不易更换。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的问题，提供一种循环流化床气化炉控制气化剂中氧浓度的系统及方法。

本发明所述的循环流化床气化炉控制气化剂中氧浓度的系统，包括气化炉；所述气化炉的炉体从上往下依次为上部混合区、下部混合区和底部混合区；还包括氧气线、氮气线和蒸汽线；所述氧气线包括氧气源、氧气线气动切断阀、氧气线气动调节阀、氧气加热器和气动切断阀；所述氧气源、氧气线气动切断阀、氧气线气动调节阀、氧气加热器和气动切断阀依次连接，经气动切断阀后分为三条氧气干线，包括上混区干线、下混区干线和底部干线；所述三条氧气干线分别与前述气化炉的上部混合区、下部混合区和底部混合区相连通；所述三条氧气干线上均依次设置有导淋阀、气动调节阀、蒸汽接入点和氮气接入点；所述氧气加热器与气动切断阀之前设置有蒸汽接入点；所述蒸汽线包括蒸汽源；所述蒸汽源与前述蒸汽接入点相连接；所述氮气线包括氮气源和配比氮气气动调节阀；所述氮气源经三条氮气干线分别与前述三条氧气干线上的氮气接入点相连接；每条所述氮气干线上均设置一配比氮气气动调节阀。

本发明所述的循环流化床气化炉控制气化剂中氧浓度的系统，所述蒸汽线还包括蒸汽线气动调节阀、备用蒸汽线气动调节阀和备用蒸汽线气动切断阀；所述蒸汽源经蒸汽线气动调节阀与前述氧气加热器和气动切断阀之间的蒸汽接入点相连接；所述蒸汽源经备用蒸汽线气动调节阀与上混区干线上的蒸汽接入点相连接；所述蒸汽源经备用蒸汽线气动切断阀分别与下混区干线和底部干线上的蒸汽接入点相连接。

本发明所述的循环流化床气化炉控制气化剂中氧浓度的系统，所述上混区干线、下混区干线和底部干线与气化炉的接入端分别设置有若干支路。

本发明所述的循环流化床气化炉控制气化剂中氧浓度的系统，所述支路的尾端均设置有变径喷嘴，使得气化剂能均匀喷入气化炉内。通过调节各支路变径喷嘴，完成氧气、蒸汽的混合，实现气化剂的稳定输送和流量调节。

本发明所述的循环流化床气化炉控制气化剂中氧浓度的系统，所述上混区干线与气化炉的接入端设置有6-12条支路；所述下混区干线与气化炉的接入端设置有18-24条支路；所述底部干线与气化炉的接入端设置有1条支路。