[发明专利]煤种气化评价装置和方法

说明书

本发明属于煤种气化评价领域，公开了一种煤种气化评价装置和方法，其中，该煤种气化评价装置包括给料系统、气化系统、洗涤脱硫系统、升温引风系统、激冷水系统和渣水处理系统；所述给料系统用于将煤粉输送至所述气化系统进行气化，气化所需的激冷水由所述激冷水系统提供，气化后产生的合成气经所述洗涤脱硫系统后经由在线色谱仪分析，以及气化后产生的废液及废渣经所述渣水处理系统处理，以及处理后的废水与所述升温引风系统的气体冷却水一并输送回所述激冷水系统循环使用。本发明是以低成本的方式实现对煤种气化指标的评价，降低了因气化技术选择问题带来的巨大工程风险。

技术领域

本发明属于煤种气化评价领域，具体地涉及一种煤种气化评价装置和方法。

背景技术

文献《煤气化技术选择刍议》指出了煤气化技术选择的重要性和吃透煤的气化特性，但煤的气化特性(包括煤的反应活性、灰分高低、灰的成分、灰熔点、灰渣的黏度-温度特性曲线等)虽然可以在实验室分析得到，但由于样品含量少，得到的数据不能真实满足工程需要，只能供参考。另外，虽然现在气化工艺过程也可以采用计算机模拟，但由于煤质复杂，模拟过程会因一些模型的选择带来较大的误差，而且实际气化工艺过程中产生的问题，如堵塞、除尘效果差、机械失灵等也是模拟无法发现的。

CN104531219B公开的一种同时气化粉煤和水煤浆的加压气化工艺，通过使用特制的气化炉，可同时加工水煤浆和粉煤，发明具有较强的煤种适应能力，解决了现有水煤浆气化工艺合成气中有效组分不高、入炉煤质要求高、水煤浆烧嘴寿命短、单炉运行时间短、耐火砖寿命短、煤浆浓度低等问题，同时解决现有粉煤气化工艺投资大、设备复杂、综合能耗高等问题。但该工艺存在以下问题：(1)其粉煤烧嘴布置数量为3-6个，煤粉属于多线程输送，控制过程较为复杂且难度较大；(2)气化炉内同时气化水煤浆和粉煤，炉内温度很难控制，耐火砖和烧嘴寿命更短；(3)对煤质要求更高，因为如果两种煤质气化特性相差较大的话(即渣的黏度-温度曲线相差较大)，在同一操作温度下部分渣形成不了熔渣，很容易固化在气化炉内壁上。

因此，对于煤种气化评价的方法的研究还有待于进一步研发。

发明内容

本发明的目的是用于评价煤种的气化特性及一些关键气化设备的机械性能，为煤种的气化技术选择提供参考，同时还可以用于小型含碳燃料的合成气生产而提供一种煤种气化评价装置和方法，该方法能够以低成本的方式实现对煤种气化指标的评价，降低了因气化技术选择问题带来的巨大工程风险。

为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种煤种气化评价装置，其中，该煤种气化评价装置包括给料系统、气化系统、洗涤脱硫系统、升温引风系统、激冷水系统和渣水处理系统；其中，所述给料系统用于将煤粉输送至所述气化系统进行气化，气化所需的激冷水由所述激冷水系统提供，气化后产生的合成气经所述洗涤脱硫系统后经由在线色谱仪分析，以及气化后产生的废液及废渣经所述渣水处理系统处理，以及处理后的废水与所述升温引风系统的气体冷却水一并输送回所述激冷水系统循环使用。

本发明另一方面提供了一种煤种的气化评价方法，其中，该方法包括以下步骤：

(I)气化炉升温预热：点燃气化炉，切断所述洗涤脱硫系统，开启所述升温引风系统；当升温预热结束后切断所述升温引风系统，开启所述洗涤脱硫系统；

(II)投料以及气化：将煤粉经煤仓(1)下料至1^#煤粉给料仓(2)和/或2^#煤粉给料仓(3)中，或者下料至煤粉制浆系统(4)中，并对其充气增压建立煤粉循环或水煤浆循环，煤粉或水煤浆输送量通过流量检测系统(5)计量，将煤粉或水煤浆输送至所述气化炉(7)内气化；

(III)气化指标评价：气化炉(7)气化后产生的气体分别经洗涤塔(10)和脱硫塔(11)后，采用气体检测系统(12)对经洗涤塔(10)和脱硫塔(11)后的气体组分进行分析。

通过上述技术方案，与现有技术相比，本发明所提供的煤种气化评价装置及方法具有以下有益的技术效果：