[实用新型]两段出气式气化炉和煤气化系统

说明书

本实用新型公开一种两段出气式气化炉和煤气化系统。气化炉包括：炉体，包括壁部和由壁部围合形成的腔室，壁部具有顶部的进料口和底部的排渣口，腔室由进料口至排渣口的方向上至少区分为干馏区、气化区和燃烧区，壁部设有第一排气口和第二排气口，第一排气口与干馏区连通；炉衬，设置于炉体的壁部朝向腔室的表面，炉衬具有在炉体的高度方向上相继分布的第一衬段和第二衬段，且第二衬段靠近进料口设置，第二衬段内设有沿炉体的高度方向延伸的煤气通道，煤气通道的进气口位于气化区，煤气通道的出气口与第二排气口连通。采用本实用新型所提供的两段出气式气化炉，能提高粗煤气质量，同时降低废水处理难度。

技术领域

本实用新型属于煤气化技术领域，具体涉及一种两段出气式气化炉和煤气化系统。

背景技术

煤炭作为一种化石燃料，是目前甚至未来很长一段时间内人们生产生活必不可缺的能源之一。如果将煤炭直接燃烧不仅浪费了大量资源，更会排放SO₂、NO_x、CO等有害气体，造成环境污染。因此，推动煤炭的清洁利用已经成为行业发展的必然选择。煤气化是在一定压力温度下，采用气化剂与煤炭进行反应，使煤炭转化成CO、H₂和CH₄等可燃气体，是煤炭清洁利用的重要途径之一。气化炉是煤气化技术的关键设备。现有的气化炉内进行煤气化产生的焦油和粗煤气的混合气体一起从顶部排出，导致粗煤气的质量较差，同时后续煤气洗涤系统会产生大量含油废水，极难处理。

实用新型内容

本实用新型提供一种可提高煤气质量且降低废水处理难度的两段出气式气化炉，还提供一种包含该两段出气式气化炉的煤气化系统。

为了实现上述目的，本实用新型第一方面提供一种两段出气式气化炉，其包括：

炉体，包括壁部和由壁部围合形成的腔室，壁部具有顶部的进料口和底部的排渣口，腔室由进料口至排渣口的方向上至少区分为干馏区、气化区和燃烧区，壁部设有第一排气口和第二排气口，第一排气口与干馏区连通，以排出干馏区的煤气；

炉衬，设置于炉体的壁部朝向腔室的表面，炉衬具有在炉体的高度方向上相继分布的第一衬段和第二衬段，且第二衬段相对靠近进料口设置，第二衬段内设有沿炉体的高度方向延伸的煤气通道，煤气通道的进气口位于气化区，煤气通道的出气口与第二排气口连通，以通过第二排气口排出气化区的部分或全部煤气。

本实用新型所提供的两段出气式气化炉由进料口至排渣口的方向上依次包括干馏区、气化区和燃烧区，原料煤由进料口进入炉内，在气化剂作用下，依次经历干馏、气化和燃烧。炉体的壁部朝向腔室的表面设有炉衬，可起到维持炉内高温环境和保护壁部的作用。同时，靠近进料口设置的第二衬段内具有沿炉体高度方向延伸的煤气通道，煤气通道连通气化区和第二排气口。这样，可通过第二排气口送出气化区的部分或全部煤气，并在送出气化炉之前进行显热交换，以满足干馏区的温度需求。由气化区送出的煤气的有效气(CO+H₂)含量高，其基本不含焦油、H₂S等杂质，且CH₄含量很低。该煤气经洗涤除尘降温后，得到高质量的粗煤气。洗涤煤气后的煤气水几乎不含焦油，且成分简单，水质较好，因此可循环用于煤气洗涤。最终产生的废水进行处理的难度也大大降低。

原料煤在干馏区发生干馏的产物主要为焦油和甲烷。尤其是，气化区的一部分煤气送出气化炉，另一部分煤气上升至干馏区，此时其中的H₂可在加压条件下对焦油进行加氢，由此能提升副产油的品位。并且由于气化区上升至干馏区的煤气量减少，能够减缓干馏区的煤气流速，由此能在进一步提升副产油产率和品位的同时，减少干馏区排出的煤气的含尘量，降低除尘负荷。干馏区的煤气由第一排气口送出，经分离后，可回收副产油品和剩余煤气。剩余煤气可根据其成分选择回收或做燃料。

在本实用新型第一方面的一些实施例中，第二衬段可具有沿其厚度方向凸出于第一衬段的凸出部。

在本实用新型第一方面的一些实施例中，煤气通道可位于第二衬段的凸出部。