专利名称：高效节能的粉煤加压气化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种粉煤加压气化装置，更具体说，是涉及一种对现有粉煤气流床加压气化装置进一步改进的高效节能的粉煤加压气化装置。
背景技术：
目前，国内外气流床粉煤加压气化技术比较多，在煤的化工应用中较多的是航天炉、GSP、shell等技术，这些技术共同特点是首先制取粉煤，再加压和气化剂(氧气和蒸汽)一起输送到气化炉内，在高温下粉煤进行不完全燃烧的气化反应，产生以一氧化碳和氢气为主的工业煤气；粉煤在气化炉内进行缺氧燃烧并和水蒸气进行反应，粉煤中的碳由固态转化为气态化合物，粉煤中的灰由于无法气化燃烧就以熔融态形式从气化炉渣口流出，进入到气化炉的激冷室进行冷却；现有技术中，几种气化技术的气化炉都采用水冷壁结构以抵抗高温辐射来保护筒体。粉煤在气化炉内会发生很多反应，其主要反应方程式为:①C+02 = C02+39 5.2KJ/mol ；②C+0.502 = C0+110.5KJ/mol ；③C0+0.502 = C02+284.lKJ/mol ；④C0+H20 = C02+H2+41.2KJ/mol ；⑤C+2H2 = CH4+75.2KJ/mol ；⑥C02+C = 2C0-173.0KJ/mol ；
`[0010]⑦C+H20 = C0+H2-131.9KJ/mol ；⑧ C+2H20 = C02+2H2-90.3KJ/mol。气化炉的热量主要来自煤的燃烧，完全燃烧就会生成二氧化碳，不完全燃烧产生一氧化碳，每摩尔碳完全燃烧放出的热量比不完全燃烧要多284.7KJ，在保证气化炉需求热量的前提下，为了得到更多的一氧化碳就必须节省热量多产生一氧化碳，减少二氧化碳产生。但是现有技术中，由于采用低灰熔点煤种时，气化炉绝热采用水冷壁结构就不具备节省热量的优势，反而需要从气化炉内吸收大量热量，从而减少了一氧化碳的产生，加之水冷壁结构还有比较复杂的辅助锅炉系统，更是给系统增加了额外的消耗和冗长的流程以及操作难度，为了克服此项弊端需要开发一种新型的高效节能的粉煤加压气化技术，以弥补现有技术中存在的不足。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型主要是提供一种高效节能的粉煤加压气化装置，通过本技术方案，是对现有几种粉煤加压气化装置的改进和提高，应用本技术方案可以在原有气化装置的基础上筒化工艺流程，提高效率。为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的:一种高效节能的粉煤加压气化装置，包括有粉煤制备输送机构、加压气化机构和水煤浆制备输送机构，所述粉煤制备输送机构由粉煤磨机、粉煤仓、粉煤锁斗和粉煤管线构成；所述加压气化机构由燃烧室和激冷室构成；所述水煤浆制备输送机构由磨煤机、煤浆槽、煤浆泵和煤浆管线构成；所述气化喷嘴设置在燃烧室的顶部或燃烧室的侧部，并与燃烧室内部相通，所述煤浆管线和粉煤管线分别与气化喷嘴相连。所述气化喷嘴与高压氧气管道相连。所述的气化喷嘴可以分别同时设置在燃烧室顶部和燃烧室的侧部。所述燃烧室的两侧均匀对称设置有数个气化喷嘴。所述加压气化机构中的燃烧室的内壁采用耐火砖结构。本实用新型一种高效节能的粉煤加压气化装置在工作时，①将原煤破碎后进行研磨烘干制取粉煤，所述的粉煤经过粉煤锁斗加压后送入粉煤给料仓，然后通过给料仓和高压粉煤管道进入气化喷嘴，之后进入气化炉燃烧室将原煤破碎后经过进入水煤浆磨机经研磨制取水煤浆，水煤浆进入水煤浆储槽存储，之后经过水煤浆泵加压后由高压水煤浆管道送入气化喷嘴，最后通过气化喷嘴进入燃烧室来补充系统水分；③与所述气化喷嘴相连接的高压氧气管线向气化炉输入氧气；④所述粉煤、水煤浆以及高压氧气发生剧烈的化学反应，生成一氧化碳及氢气为主的工业煤气其实施步骤还包括有:所述工业煤气通过激冷室进行水浴除尘形成用于下一工序的合成气。
采用上述技术方案后的有益效果是:一种高效节能的粉煤加压气化装置，通过本技术方案，1.由于去掉了蒸汽气化剂的加入，采用水煤浆代替更加方便简洁，不需要为此而配套的锅炉系统，系统流程进一步简化；另外由于水煤浆具备容易制取、安全、稳定易于输送等特点，与向系统加入蒸汽来比更简便，热值效率更高；2.气化炉燃烧室绝热方式采用耐火砖结构，取消了水冷壁结构更进一步节约了气化炉热量，增加了有效气的产量；同时，原水冷壁结构配套的汽包、循环水泵、锅炉给水、加药系统都舍弃掉了，系统操作难度和流程大幅度减少；3.更加适合低灰熔点煤种的粉煤气化工艺，如果遇到高熔点煤种可以继续采用水冷壁结构。
图1为本实用新型的整体结构示意图。图2为本实用新型的另一实施例的整体结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型中具体实施例作进一步详细说明。如图1所示，本实用新型涉及的一种高效节能的粉煤加压气化装置包括有煤气化结构、粉煤制备输送机构及煤浆制备输送机构；所述煤气化机构包括有在其内部发生气化反应形成工业煤气的燃烧室14及用于将煤气水浴除尘形成原料气的激冷室15 ;所述粉煤制备输送机构包括有用于将原料煤2制成粉煤的粉煤磨机8、用于储备所述粉煤的粉煤仓9、用于加压输送所述粉煤的粉煤锁斗10、粉煤给料仓11和粉煤管线12 ;所述煤浆制备输送机构包括有用于将原料煤2、制取水煤浆所用磨煤水槽1、形成水煤浆的磨煤机3、用于储备所述水煤浆的煤浆槽4、用于输送所述水煤浆的高压煤浆泵5及高压煤浆管线6 ;高压煤浆管线6和粉煤管线12分别与气化喷嘴13相连，气化喷嘴13设置在燃烧室14上，并且与燃烧室14内部相连通；所述气化喷嘴13可以设置在燃烧室14顶部，气化喷嘴13还连有高压氧气管线7，所述高压氧气管线7输送氧气进入燃烧室14。如图2所示，本实用新型的另一个实施例，由于采用了粉煤和水煤浆同时进料形式，为了扩大进料量，气化喷嘴13可以设置多个，从气化炉不同位置分别进入，顶部气化喷嘴13进入水煤浆，气化炉侧面气化喷嘴13进入粉煤，通过立体组合形成了大投煤量的下行制气煤气化结构。本实用新型一种高效节能的粉煤加压气化装置实施如下:①经破碎后的原料煤2和磨煤水槽I的水送往磨煤机3，共同研磨制成一定浓度水煤浆，然后经煤浆槽4、高压煤浆泵5沿高压煤浆管线6通过气化喷嘴13进入燃烧室14 ；②经破碎后的原料煤2输往粉煤磨机8，制成一定粒度的粉煤，然后经粉煤仓9进入粉煤锁斗10，再进入粉煤给料仓11，之后通过载气沿粉煤管线12经过气化喷嘴13进入燃烧室14 ；③与气化喷嘴13相连接的高压氧气管线7输入氧气进入燃烧室14 ；④粉煤、水煤浆、高压氧气通过气化喷嘴13进入煤气化结构气化炉的燃烧室14，在高温高压的环境下，水煤浆、粉煤和气化剂氧气发生剧烈的气化反应，生成以一氧化碳和氢气为主的工业煤气，煤气再通过激冷室15进行水浴除尘后，经煤气出口排出激冷室15，形成用于下一工序的原料气。
本实用新型中，所述燃烧室14的两侧均匀对称设置有数个气化喷嘴13，工作时，两个相对的气化喷嘴13对喷，以降低气化喷嘴13工作时对燃烧室14内壁的冲击。综上所述，本实用新型涉及的高效节能的粉煤加压气化装置，经过简化气化剂加入和简化绝热结构方式，减少气化结构配套设施，减少气化炉内热量损失，更进一步简化了流程，提高了效率，更加节能，为低灰熔点煤种的粉煤气化提供了更好的工艺方案。以上所述，仅为本实用新型的较佳实例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种高效节能的粉煤加压气化装置，其特征在于，包括有粉煤制备输送机构、加压气化机构和水煤浆制备输送机构，所述粉煤制备输送机构由粉煤磨机、粉煤仓、粉煤锁斗和粉煤管线构成；所述加压气化机构由燃烧室和激冷室构成；所述水煤浆制备输送机构由磨煤机、煤浆槽、煤浆泵和煤浆管线构成；所述气化喷嘴设置在燃烧室的顶部或燃烧室的侧部，并与燃烧室内部相通，所述煤浆管线和粉煤管线分别与气化喷嘴相连。
2.根据权利要求1所述的一种高效节能的粉煤加压气化装置，其特征在于，所述气化喷嘴与高压氧气管道相连。
3.根据权利要求1或2所述的一种高效节能的粉煤加压气化装置，其特征在于，所述的气化喷嘴可以分别同时设置在燃烧室顶部和燃烧室的侧部。
4.根据权利要求3所述的一种高效节能的粉煤加压气化装置，其特征在于，所述燃烧室的两侧均匀对称设置有数个气化喷嘴。
5.根据权利要求1所述的一种高效节能的粉煤加压气化装置，其特征在于，所述加压气化机构中的燃烧室 的内壁采用耐火砖结构。
专利摘要本实用新型涉及高效节能的粉煤加压气化装置，包括有粉煤制备输送机构、加压气化机构和水煤浆制备输送机构，所述粉煤制备输送机构由粉煤磨机、粉煤仓、粉煤锁斗和粉煤管线构成；所述加压气化机构由燃烧室和激冷室构成；所述水煤浆制备输送机构由磨煤机、煤浆槽、煤浆泵和煤浆管线构成；所述气化喷嘴设置在燃烧室的顶部或燃烧室的侧部，并与燃烧室内部相通，所述煤浆管线和粉煤管线分别与气化喷嘴相连；通过本技术方案，去掉了粉煤加压气化过程中蒸汽流程以及为其配套的锅炉系统；另外，在气化炉绝热形式上去掉了水冷壁结构以及为其配套的锅炉系统，通过采用耐火砖结构使系统更节能，煤气化效率更高，更好的适应于低灰熔点煤种气化工艺。
文档编号C10J3/48GK203095998SQ20122060883
公开日2013年7月31日 申请日期2012年11月19日 优先权日2012年11月19日
发明者李发林, 陈峰华 申请人:李发林, 陈峰华