[发明专利]中心导气固定床三层供气自转化焦油气化炉

摘要

一种中心导气固定床三层供气自转化焦油气化炉，其气化剂分布器是在炉体内由第一加热气化剂分布器、第二加热气化剂分布器及第三加热气化剂分布器互通构成三层加热气化剂分布器，三层加热气化剂分布器之间的距离通过阻力调节，热解煤气和焦油向热解煤气下行通道运行，使焦油进行裂解和气化；本结构很好地解决了焦炉气化过程中所产生的焦油问题，缓解了由焦油带来的设备腐蚀、大气污染及废水难以处理等问题，大幅降低了设备成本，同时增加了气化强度，大大提高了气化性能，为煤气化技术发展提供了有力的支撑。

主权项

1.一种中心导气固定床三层供气自转化焦油气化炉，包括密封加煤器、炉体、气化剂分布器、排灰结构和供气系统；其特征在于：所述气化剂分布器是在炉体（2）内由第一加热气化剂分布器（5）、第二加热气化剂分布器（7）及第三加热气化剂分布器（9）互通构成三层加热气化剂分布器；三层加热气化剂分布器之间的距离通过阻力调节，使热解煤气和焦油向热解煤气下行通道（24）运行，各段阻力应满足：P1+P2+P3+P4+P5+P6＜P4+P7，其中P1为第一加热气化剂分布器上部煤料阻力，P2为第一加热气化剂分布器上部热浮力，P3为180^o弯头损耗阻力，P4为第一加热气化剂分布器下部热浮力，P5为中部下行热解煤气通道摩擦阻力，P6为中心管出口阻力，P7为第一加热气化剂分布器下部煤料阻力；三层加热气化剂分布器使炉内至上而下依次形成：干燥层、干馏层、氧化层、干馏层、氧化层、还原层和氧化层结构；所述第一加热气化剂分布器（5）是设在炉体（2）上部的逆流上吸加热器，配有第一加热气化剂分布器供气管（17）；所述第二加热气化剂分布器（7）是设置在炉体中部的炉壁内侧和热解煤气下行通道（24）外侧的顺流下吸加热器，配有第二加热气化剂分布器供气管（16）；所述第三加热气化剂分布器是设置在炉体中央底部的逆流上吸加热器，为塔型气体分布器，并配有第三加热气化剂分布器供气管（15）；所述炉体（2）中心设有一条热解煤气下行通道（24）或设置为紧靠炉壁的多条热解煤气下行通道，并配有热解煤气下行通道支撑钢结构（18），热解煤气下行通道入口（25）是设在煤料分布板（3）和第一加热气化剂分布器（5）之间的干馏层中央；热解煤气下行通道出口（26）设在第二加热气化剂分布器（7）和第三加热气化剂分布器（9）之间的还原层中央；所述炉体（2）紧贴炉壁中下部设有煤气导出管（14），煤气导出管入口（8）紧贴炉壁且设在第二加热气化剂分布器（7）和第三加热气化剂分布器（9）之间的还原层，煤气导出管出口（10）紧贴炉壁且设在第一加热气化剂分布器（5）和第二加热气化剂分布器（7）之间的干馏层，并延伸至炉壁外；所述中心导气固定床三层供气自转化焦油气化炉焦油自转化方法是煤料由密封加煤器（1）加入炉中，经煤料分布板（3）在炉中均匀分布，然后在重力作用下，煤料首先经过第一加热气化剂分布器（5），进入有加热供风出口（20）的第一加热区，在第一加热区与供风中的氧发生氧化反应，生成500℃‑800℃中高温氧化层区，生成的燃烧热气流向上和煤料逆行接触，煤料吸热进行热解和干燥，形成热解层和干燥层，受冷却的燃烧热气流、热解气以及干燥气在炉体顶部热解煤气返向空间混合，通过热解煤气下行通道入口（25）进入热解煤气下行通道（24），从热解煤气下行通道出口（26）进入高温氧化还原区，焦油被裂解和气化；受热分解的煤料继续下行热解，受热解的物料、部分下行的热解煤气及其中的焦油下行到第二加热气化剂分布器（7）时，在第二氧化区升温到750‑1100℃被部分氧化，并进入还原气化区，在还原气化区热解后的煤/焦以及热解产生的焦油大多发生气化反应，生成气化气，由煤气导出管入口（8）进入煤气导出管（6）通过煤气导出管出口（10）排出炉外；在高温氧化还原区没有被气化的残炭继续下行到第三加热气化剂分布器（9）的上部的高温氧化区850‑1200℃，在高温氧化区残炭被氧化燃烧，残留下的高温灰渣形成渣层，高温灰渣和输入的气化剂换热冷却后进入排灰结构（13），逐步被排出。