[发明专利]分级气化装置以及分级气化方法

权利要求书

1.一种分级气化装置，其特征在于，所述分级气化装置包括：

一级气化单元(1)；

分离装置(2)，所述分离装置(2)设置在所述一级气化单元(1)的下游，与所述一级气化单元(1)相连通，其中，所述分离装置(2)被配置为将所述一级气化单元(1)的产物至少部分地实现气固分离，形成初煤气(E)和热半焦(D)；

二级气化单元(3)，所述二级气化单元(3)设置在所述分离装置(2)的下游，与所述分离装置(2)相连通，其中，所述二级气化单元(3)包括二级气化炉膛(33)；

所述二级气化炉膛(33)，设置有初煤气入口、热半焦入口、第二气化剂入口和终煤气出口，其中，所述初煤气入口位于所述二级气化炉膛(33)的顶部，所述热半焦入口位于二级气化炉膛(33)的侧壁，所述第二气化剂入口位于所述二级气化炉膛(33)的侧壁；

烧嘴(31)，所述烧嘴(31)位于所述二级气化炉膛(33)的侧壁上，且所述烧嘴(31)的位置高于所述终煤气出口的位置；以及

环形风箱(32)，所述环形风箱(32)设置在所述分离装置(2)的初煤气出口和所述初煤气入口之间，用于分配所述初煤气(E)，所述初煤气(E)从所述二级气化炉膛(33)顶部沿轴向方向进入炉膛，并直接穿过所述热半焦(D)和所述第二气化剂(F)反应形成的高温区。

2.根据权利要求1所述的分级气化装置，其特征在于：

所述一级气化单元(1)包括燃料入口、第一气化剂入口和气固混合物出口；

所述分离装置(2)包括物料入口、初煤气出口和热半焦出口；

其中，所述气固混合物出口与所述物料入口相连通，所述初煤气出口与所述初煤气入口相连通，所述热半焦出口与所述热半焦入口相连通；

所述二级气化炉膛(33)还设置有底渣出口。

3.根据权利要求1所述的分级气化装置，其特征在于：

所述烧嘴(31)的数量包括多个，并且多个所述烧嘴(31)周向均匀布置。

4.根据权利要求1所述的分级气化装置，其特征在于：

所述分离装置(2)包括卧式分离装置。

5.一种分级气化方法，采用如权利要求1-4中任一项所述的分级气化装置，其特征在于，所述分级气化方法包括：

a)将燃料(B)与第一气化剂(A)通入一级气化单元(1)发生气化反应，生成气固混合物(C)；

b)所述气固混合物(C)经过分离装置(2)至少部分地实现气固分离，形成初煤气(E)和热半焦(D)；以及

c)将所述初煤气(E)和所述热半焦(D)分别通过相互分离的初煤气入口和热半焦入口通入二级气化炉膛(33)，与通入所述二级气化炉膛(33)的第二气化剂(F)发生反应，生成终煤气(G)和底渣(H)。

6.根据权利要求5所述的分级气化方法，其特征在于：

所述第二气化剂(F)先与所述热半焦(D)反应，生成的产物再与所述初煤气(E)反应。

7.根据权利要求6所述的分级气化方法，其特征在于：

所述初煤气(E)从所述二级气化炉膛(33)顶部沿轴向方向进入炉膛，并直接穿过所述热半焦(D)和所述第二气化剂(F)形成的高温区。

8.根据权利要求5所述的分级气化方法，其特征在于：

所述热半焦(D)中携带的固体质量为所述气固混合物(C)中的固体质量的70％-95％。

9.根据权利要求5所述的分级气化方法，其特征在于：

所述热半焦(D)中含有的气体质量小于所述气固混合物(C)中的气体质量的20％。

10.根据权利要求5所述的分级气化方法，其特征在于：

在步骤c)中，所述热半焦(D)与所述第二气化剂(F)的反应温度的范围为t2-100℃＜T1＜t2+500℃，其中，T1为所述反应温度，t2为燃料灰分软化温度。

11.根据权利要求5所述的分级气化方法，其特征在于：

所述终煤气(G)的温度范围为T2＜t2，其中T2为所述终煤气(G)的温度范围，t2为燃料灰分软化温度。