[发明专利]一种煤高温气化生产合成气的方法及装置

权利要求书

1.一种煤高温气化生产合成气的方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）煤经烘干、破碎、筛分制成的细煤粉；

（2）煤粉经气体输送装置，与气化剂从位于气化炉顶部的烧嘴喷入气化炉内，在温度1350-1450℃、气化压力2.0~4.0MPa下，煤与气化剂反应生成含有一氧化碳和氢气的合成气；

（3）气化产生的气体和灰渣向下流动，经气化炉的扩口段至气化炉下部的激冷段，激冷水从位于扩口段锥面上的雾化喷嘴喷入气化炉，降低气体的温度；同时熔融态灰渣也降低了温度并得到固化，激冷水蒸发产生水蒸气，气体中的部分CO与水蒸气进行变换反应生成H₂，提高气体中的氢气含量，气体从气化炉侧下部的气体出口管排出，灰渣从气化炉底部排渣口排入渣斗中；

（4）气化炉排出的气体进入旋风分离器，除去气体中携带的大部分粗颗粒粉尘；除尘效率85-92%；

（5）除去粗颗粒粉尘的气体进入废热锅炉，在降低气体温度回收热量的同时，生产蒸气；同时气体温度降低至150-250℃；

（6）步骤（5）换热后的气体进入过滤器除去微细粉尘，使得经过除尘后的气体中粉尘含量满足后续工段的要求，除尘后气体中粉尘含量<15mg/Nm³；除尘气体送后续净化工段处理，粉尘送到细粉回收处理系统。

2.根据权利要求1所述的煤高温气化生产合成气的方法，其特征在于：步骤（1）中细煤粉的粒径为小于100μm。

3.根据权利要求1所述的煤高温气化生产合成气的方法，其特征在于：所述的气化剂包含氧气、水蒸气、二氧化碳和氮气中的一种或者几种。

4.根据权利要求1所述的煤高温气化生产合成气的方法，其特征在于：所述步骤（3）的喷入气化炉的激冷水是工业废水、自来水、工业软化水或锅炉饱和水中的一种，调节水量控制激冷段的气体温度为650-900℃。

5.一种煤高温气化生产合成气的装置，用于实施权利要求1~4任一项所述的方法，其特征在于：包括依次连接的气化炉、旋风分离器、废热锅炉和过滤器；所述气化炉包括上部气化段、扩口段和下部激冷段，上部气化段炉壁的向火面设有衬里或者水冷壁结构，外层为圆柱形壳体；上部气化段顶部有煤粉和气化剂进口，上部气化段下部经扩口段与下部激冷段连接，扩口段的锥面上均匀设置有若干激冷水雾化喷嘴，激冷段下部侧面设有气体出口管，激冷段底部设有排渣口。

6.根据权利要求5所述的煤高温气化生产合成气的装置，其特征在于：上部气化段与下部激冷段的直径比为1:1.2-2，高度比1:0.2-1。

7.根据权利要求5所述的煤高温气化生产合成气的装置，其特征在于：连接气化段和激冷段的扩口段的锥顶角为60-150°。

8.根据权利要求5所述的煤高温气化生产合成气的装置，其特征在于：所述的扩口段的锥面上沿圆周均布激冷水雾化喷嘴4-40个，喷嘴出口与水平面的夹角为0-90°。

9.根据权利要求5所述的煤高温气化生产合成气的装置，其特征在于：激冷段底部的排渣口设有排渣控制阀，排渣口下方连接渣斗。