[实用新型]流化床气化炉和煤气化系统

说明书

本实用新型提供了一种流化床气化炉和煤气化系统，流化床气化炉包括炉体，炉体的稀相区开设有进煤口，炉体的密相区开设有旋风飞灰返回管道，低温区的顶部开设有粗煤气出口，密相区的底部设置有锥形气体分布板，锥形气体分布板的下方设置有中心排渣管道、细粉尘返回管道以及气化剂入口，细粉尘返回管道贯穿炉体的外壁连接在锥形气体分布板上，并与密相区连通。通过设置旋风飞灰返回管道可以对旋风飞灰系统的旋风飞灰进行回炉，设置细粉尘返回管道可以实现对精除尘系统的细灰进行回炉，从而减少了粉尘的排放，提高了碳转化率。

技术领域

本实用新型涉及煤炭资源利用领域，具体涉及一种流化床气化炉和煤气化系统。

背景技术

中国煤炭资源丰富，煤炭在我国的能源消费中保持最高比例。煤气化工艺是实现煤炭清洁高效转化的一种重要方式。流化床气化炉因温度场均匀、能处理廉价粉煤，在煤气化领域受到更多关注。

随着环保要求的日益严格，煤气化过程因三废排放问题受到较多质疑。现有流化床气化工艺，因流化床出口粉尘夹带量大，分离再次利用不彻底、导致系统碳转化率低、能源利用效率降低；另外现有流化床气化系统普遍采用湿法排渣、粗煤气水洗冷却除尘工艺，水耗高，且气化炉出口粉尘大量进入后续废水中，给废水处理及热量回收利用带来诸多困难。除此，现有流化床气化工艺还存在酸性气体(CO₂)排放高、产物单一(产粗煤气)、经济性受市场供需影响大等问题。

因此，现有的流化床气化炉处理工艺依然存在较多技术缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种流化床气化炉和煤气化系统，针对粉煤加压流化床气化工艺，开发一种多联产煤气化系统，解决现有流化床气化炉出口粉尘分离回用不彻底、碳转化率低的问题。

为实现上述目的，本实用新型首先提供了一种流化床气化炉，包括炉体，所述炉体内部自上至下形成有低温区、流化床反应区，所述流化床反应区包括自上至下分布的稀相区和密相区；

所述炉体的稀相区开设有进煤口，所述炉体的密相区开设有旋风飞灰返回管道，所述低温区的顶部开设有粗煤气出口，所述密相区的底部设置有锥形气体分布板，所述锥形气体分布板的下方设置有中心排渣管道、细粉尘返回管道以及气化剂入口，所述细粉尘返回管道贯穿所述炉体的外壁连接在所述锥形气体分布板上，并与所述密相区连通；

所述旋风飞灰返回管道用于回炉旋风系统的旋风飞灰，所述细粉尘返回管道用于回炉精除尘系统的细灰。

可选地，所述旋风飞灰返回管道的出口与所述炉体中心轴线的垂直连线和所述细粉尘返回管道的出口与所述炉体中心轴线的垂直连线之间的夹角为90°。

可选地，所述旋风飞灰返回管道深入所述炉体内部一定长度，且所述旋风飞灰返回管道的轴向与水平方向夹角为40°-70°。

可选地，所述旋风飞灰返回管道的末端与所述炉体内壁的距离为所述炉体直径的1/3～1/2。

可选地，所述细粉尘返回管道设置两个，并在炉体底部对称分布。

可选地，所述中心排渣管道与所述锥形气体分布板之间形成的环隙内设置有一圈喷嘴，所述喷嘴用于输送气化剂。

可选地，所述喷嘴与水平方向夹角为45°-90°。

可选地，所述喷嘴的末端的位置高于所述锥形气体分布板的底端，并与所述细粉尘返回管道所在的位置齐平。

本实用新型另一方面提供一种煤气化系统，包括：本实用新型提供的流化床气化炉，还包括排渣系统、旋风系统、高温废热锅炉、精除尘系统、以及进料系统；