[实用新型]灰熔聚流化床汽化装置

说明书

本实用新型属于一种含碳物质的流化床气化装置，更具体地说，涉及一种灰熔聚流化床气化装置。

国内外近年来研究开发的气化装置大致分为三大类：高压固定床气化（以Lurgi炉为代表）、气流床气化（Texaco、Dow等）和加压流化床气化等。本实用新型属于一种加压（或常压）流化床气化技术。

流化床气化能使被气化的物料与气化剂充分混合，有利于传动、传热、传质和气化反应，有利于粉状物料的利用，但同时也带来了排灰及飞灰中碳损失较高的缺点。后来研究开发的流化床气化大致上从排灰方法（特别是采用灰熔聚法排灰）、飞灰循环及废热利用三个方面着手。

USP2.906.608早在60年代末就提出了一种采用灰熔聚法排灰的密相流化床气化技术，它是根据射流原理，在流化床底部设计了熔聚灰的分离装置，形成床内局部高温，使灰渣团聚成球，借助重量差异，达到灰球与含碳物料的分离，从而提高了原料的碳利用率。其主要结构是：在密相流化床的底部有圆锥形分布板，其下部接一个圆锥角小于前者的渐缩管，该管与文丘里管段相连，文丘里管与垂直分离管相接，在分离管下部适当部位，连接一水平的气化剂进气管。在所述的分布板、渐缩管与文丘里管周围，有一圆柱形气室，部分气化剂经气室进入流化床。控制文丘里喉管的气速，可以控制下落灰球的大小或重量。

由上所述，灰熔聚分离装置的必要技术特征或关键发明点是文丘里喉管结构，美国专利USP3.935.825，USP4.057.402，USP4.229.289，USP4.369.45，USP4.023.280，USP4.191.539等都采用了文丘里喉管的结构，这些专利的形成主要是改变文丘里管的结构参数或在其中增设分配板或射流管等结构，因而使操作或结构更为复杂。

USP4.229.289和USP4.544.375介绍了一种在文丘里喉管中插入一个可以通入氧气或空气的射流管，以便造成流化床中心部位的局部高温。它仍然保留了结构复杂、加工制造麻烦的文丘里喉管。

USP4.191.539提出了一种飞灰分离及循环的方案，在气化炉的上部空间设一旋风分离器，炉外再设一旋风分离器，分离后的飞灰经文丘里喉管下面的垂直分离管进入密相流化床。其缺点是：气化炉内的旋风分离器处于高温状态，对材质要求高；飞灰通过垂直分离管进行循环，操作控制困难。

所述专利都没有炉内废热回收设备，出口煤气温度过高，使连接管道及旋风分离器在高温下工作，即要求很高的耐热材料，也不利于灰的分离。

本实用新型的目的在于设计一种熔聚排灰结构简单、飞灰循环操作控制方便并带有废热回收的灰熔聚流化床气化装置。

本实用新型的灰熔聚流化床气化装置由熔聚灰分离单元、流化床气化单元、飞灰循环单元及废热回收单元四个部分组成。

所述熔聚灰分离单元由圆锥形分布板、圆锥形缩管、垂直分离管及其水平气化剂进气管、圆柱形气室及其水平气化剂进气管以及中心射流管（氧化剂进气管）构成，其特征在于，垂直分离管与渐缩管直接相连，省去了结构复杂、加工困难的文丘里管段，所述的飞灰分离循环单元由炉外旋风分离器、立式循环管、差压监测仪、灰循环量调节阀及气力输送管所构成。夹带飞灰的煤气先经过炉内废热回收设备降温后从气化炉顶导出，经旋风分离，粗煤气进净化系统，飞灰由旋风分离器下部立式循环管，经调节阀和气力输送管进入流化床气化单元。

所述的废热回收设备是列管式锅炉系统。

所述的流化床气化单元由下部的密相流化段和上部的扩大段组成，原始物料及循环物料直接进入密相段。

本实用新型的实施例结合附图说明如下：

图1为灰熔聚流化床气化装置总体结构示意图。

图2为熔聚灰分离单元示意图。

图3为分布板顶视意图。

图4为熔聚灰分离单元局部断面图。

如图所示，流化床气化单元由炉体1、上部扩大段17、进料管9、密相流化段16构成；炉内废热回收设备由列管式锅炉8构成；飞灰分离循环单元由煤气出口管15、旋风分离器6、差压计21、立式循环管19、飞灰循环量调节阀7、气力输送管14构成；熔聚灰分离单元由圆锥形分布板2、渐缩管3、中心射流管4、立式分离管5、圆柱形气室18、气化剂进气管12、10及11、排灰管13构成。

所述分布板的圆锥母线与中心轴的夹角为45度，分布板16上的孔为圆形。

所述渐缩管的圆锥母线与中心轴的夹角为10－25度。