本发明涉及煤炭气化生产合成气的技术领域，具体地说是一种通过鼓泡流化床进行煤气化的工艺。
背景技术：
通过煤炭气化生产合成气的煤气化技术是煤炭清洁高效转化的核心技术，是发展煤基化学品合成(氨、甲醇、乙酸、烯烃等)、液体燃料合成(二甲醚、汽油、柴油等)、先进的IGCC发电系统、多联产系统、制氢、燃料电池等工业的基础。
煤气化技术的发展面临的主要问题是：煤气化技术的大型化；实现能量的高效转化和合理回收；提高气化技术对煤种的适应性三大类问题。
技术实现要素：
本发明的技术任务是提供一种通过鼓泡流化床进行煤气化的工艺。
本发明的技术任务是按以下方式实现的，该工艺步骤如下：
1）磨煤及干燥：将来自原料煤仓的碎煤送入到磨煤机中磨成粒径为10mm以下的颗粒，并由来自循环风加热器的惰性气体进行干燥和输送；由惰性气体输送的干燥的煤颗粒进入袋式过滤器进行分离后，煤颗粒经旋转卸料阀送及煤颗粒螺旋输送机进入煤颗粒贮罐，分离出的惰性气体部分排放至大气，剩余部分经循环风机进入循环风加热器循环使用；
2）煤加压及进煤：采用煤颗粒输送罐来完成煤颗粒的连续加压及输送；在一次加料过程中，常压煤颗粒储罐内的煤颗粒通过重力作用进入煤颗粒输送罐；煤颗粒输送罐内充满煤颗粒后，即与煤颗粒储罐及所有低压设备隔离，然后进行加压，当其压力升至与煤颗粒加料罐压力相同时，且煤颗粒加料罐内的料位降低到足以接收一批煤颗粒时，打开煤颗粒输送罐和煤颗粒加料罐之间的平衡阀门进行压力平衡，然后依次打开煤颗粒输送罐和煤颗粒加料罐之间的两个切断阀，煤颗粒通过重力作用进入煤颗粒加料罐；煤颗粒输送罐卸料完成后，通过将气体排放至煤颗粒储罐过滤器进行泄压，泄压完成后重新与煤颗粒储罐经压力平衡后联通，此时，一次加料完成；
3）煤气化：气化剂从气化炉底部注入，在温度900-1500℃及压力0.3-3.0MpaG的条件下，通过调整气化剂的进气量，使得气化炉内的高温煤颗粒鼓泡流化并且进行气化炉内循环，同时通过蒸汽和氧气与煤颗粒发生反应，生成粗煤气，释放热量；
其中所述的氧气的注入量占所生产的合成气的比例按照22-35vol%配比；煤颗粒气化过程中较小的煤粉随气化剂进一步反应生成合成气，较大的煤渣通过气化炉出口排到旋风分离器中；
4）旋风分离粗脱尘：气化炉出口有两个串联设置的旋风分离器：一级旋风分离器和二级旋风分离器，两个旋风分离器捕集离开气化炉的细粉，捕集的细粉通过料封管返回到气化炉中进行反应；
5）余热回收：来自二级旋风分离器出口的高温粗合成气进入余热锅炉降温，同时回收合成气的显热，生产高压蒸汽或中压蒸汽；
6）合成气深度除尘及净化：将来自余热锅炉的含尘合成气先后分别经高效旋风分离器和飞灰过滤器除去其中的粉尘，净化后合成气中粉尘含量要求小于等于10mg/Nm3；由高效旋风分离器和飞灰过滤器分离下来的粉尘均经气力输送方式送至粉仓或返回气化炉气化；
7）灰渣处理：气化炉底部排出的灰渣经灰冷器冷却降温后通过锁斗、输灰斗送至灰仓处理。
所述的步骤1）中来自循环风加热器的惰性气体进入磨煤机的温度为150～300℃，出磨煤机时的温度为100～110℃。
所述的步骤1）中循环风加热器的燃料气采用后续工序驰放气或合成气，并用燃烧空气鼓风机提供助燃空气。
所述的步骤2）中煤颗粒输送罐加压是通过充入高压二氧化碳完成的，高压二氧化碳经充气锥、充气管、管道充气器和二氧化碳气体净化器进入煤颗粒输送罐；在煤颗粒加料罐和气化炉之间通过控制煤颗粒加料罐的压力保持一个恒定的压差，用来保证到燃烧器的煤流量的稳定。
所述的恒定的压差为0.5-0.8 Mpag，此压差的设定值取决于气化炉的负荷。
所述的步骤3）中气化剂为蒸汽和氧气的混合气或空气和富氧的混合气。
所述的蒸汽为余热回收生成的高压蒸汽或中压蒸汽。
本发明的一种通过鼓泡流化床进行煤气化的工艺和现有技术相比，具有运行成本低，操作弹性大，气化效率高，操作简单并且对环境污染小等特点，有效的解决了现有技术存在的三大类问题：煤气化技术的大型化；实现能量的高效转化和合理回收；提高气化技术对煤种的适应性。
具体实施方式
实施例1：
通过鼓泡流化床进行煤气化的工艺步骤如下：
1）磨煤及干燥：将来自原料煤仓的碎煤送入到磨煤机中磨成粒径为10mm的颗粒，并由来自循环风加热器的惰性气体进行干燥和输送，惰性气体进入磨煤机的温度为150℃，出磨煤机时的温度为100℃；
由惰性气体输送的干燥的煤颗粒进入袋式过滤器进行分离后，煤颗粒经旋转卸料阀送及煤颗粒螺旋输送机进入煤颗粒贮罐，分离出的惰性气体部分排放至大气，剩余部分经循环风机进入循环风加热器循环使用；循环风加热器的燃料气采用后续工序驰放气，并用燃烧空气鼓风机提供助燃空气。
2）煤加压及进煤：采用煤颗粒输送罐来完成煤颗粒的连续加压及输送；在一次加料过程中，常压煤颗粒储罐内的煤颗粒通过重力作用进入煤颗粒输送罐；煤颗粒输送罐内充满煤颗粒后，即与煤颗粒储罐及所有低压设备隔离，然后进行加压，当其压力升至与煤颗粒加料罐压力相同时，且煤颗粒加料罐内的料位降低到足以接收一批煤颗粒时，打开煤颗粒输送罐和煤颗粒加料罐之间的平衡阀门进行压力平衡，然后依次打开煤颗粒输送罐和煤颗粒加料罐之间的两个切断阀，煤颗粒通过重力作用进入煤颗粒加料罐；煤颗粒输送罐卸料完成后，通过将气体排放至煤颗粒储罐过滤器进行泄压，泄压完成后重新与煤颗粒储罐经压力平衡后联通，此时，一次加料完成；
煤颗粒输送罐加压是通过充入高压二氧化碳完成的，高压二氧化碳经充气锥、充气管、管道充气器和二氧化碳气体净化器进入煤颗粒输送罐；在煤颗粒加料罐和气化炉之间通过控制煤颗粒加料罐的压力保持一个恒定的压差0.5 Mpag，此压差的设定值取决于气化炉的负荷，用来保证到燃烧器的煤流量的稳定。
3）煤气化：蒸汽和氧气作为气化剂从气化炉底部注入，蒸汽为余热回收生成的高压蒸汽；在温度900℃及压力0.3MpaG的条件下，通过调整气化剂的进气量，使得气化炉内的高温煤颗粒鼓泡流化并且进行气化炉内循环，同时通过蒸汽和氧气与煤颗粒发生反应，生成粗煤气，释放热量；
其中所述的氧气的注入量占所生产的合成气的比例按照22-35vol%配比；煤颗粒气化过程中较小的煤粉随气化剂进一步反应生成合成气，较大的煤渣通过气化炉出口排到旋风分离器中；
4）旋风分离粗脱尘：气化炉出口有两个串联设置的旋风分离器：一级旋风分离器和二级旋风分离器，两个旋风分离器捕集离开气化炉的细粉，捕集的细粉通过料封管返回到气化炉中进行反应；
5）余热回收：来自二级旋风分离器出口的高温粗合成气进入余热锅炉降温，同时回收合成气的显热，生产高压蒸汽或中压蒸汽；
6）合成气深度除尘及净化：将来自余热锅炉的含尘合成气先后分别经高效旋风分离器和飞灰过滤器除去其中的粉尘，净化后合成气中粉尘含量为10mg/Nm3；由高效旋风分离器和飞灰过滤器分离下来的粉尘均经气力输送方式送至粉仓或返回气化炉气化；
7）灰渣处理：气化炉底部排出的灰渣经灰冷器冷却降温后通过锁斗、输灰斗送至灰仓处理。
实施例2：
通过鼓泡流化床进行煤气化的工艺步骤如下：
1）磨煤及干燥：将来自原料煤仓的碎煤送入到磨煤机中磨成粒径为8mm的颗粒，并由来自循环风加热器的惰性气体进行干燥和输送，惰性气体进入磨煤机的温度为300℃，出磨煤机时的温度为110℃；
由惰性气体输送的干燥的煤颗粒进入袋式过滤器进行分离后，煤颗粒经旋转卸料阀送及煤颗粒螺旋输送机进入煤颗粒贮罐，分离出的惰性气体部分排放至大气，剩余部分经循环风机进入循环风加热器循环使用；循环风加热器的燃料气采用后续工序合成气，并用燃烧空气鼓风机提供助燃空气。
2）煤加压及进煤：采用煤颗粒输送罐来完成煤颗粒的连续加压及输送；在一次加料过程中，常压煤颗粒储罐内的煤颗粒通过重力作用进入煤颗粒输送罐；煤颗粒输送罐内充满煤颗粒后，即与煤颗粒储罐及所有低压设备隔离，然后进行加压，当其压力升至与煤颗粒加料罐压力相同时，且煤颗粒加料罐内的料位降低到足以接收一批煤颗粒时，打开煤颗粒输送罐和煤颗粒加料罐之间的平衡阀门进行压力平衡，然后依次打开煤颗粒输送罐和煤颗粒加料罐之间的两个切断阀，煤颗粒通过重力作用进入煤颗粒加料罐；煤颗粒输送罐卸料完成后，通过将气体排放至煤颗粒储罐过滤器进行泄压，泄压完成后重新与煤颗粒储罐经压力平衡后联通，此时，一次加料完成；
煤颗粒输送罐加压是通过充入高压二氧化碳完成的，高压二氧化碳经充气锥、充气管、管道充气器和二氧化碳气体净化器进入煤颗粒输送罐；在煤颗粒加料罐和气化炉之间通过控制煤颗粒加料罐的压力保持一个恒定的压差0.8 Mpag，此压差的设定值取决于气化炉的负荷，用来保证到燃烧器的煤流量的稳定。
3）煤气化：蒸汽和氧气作为气化剂从气化炉底部注入，蒸汽为余热回收生成的中压蒸汽；在温度1500℃及压力3.0MpaG的条件下，通过调整气化剂的进气量，使得气化炉内的高温煤颗粒鼓泡流化并且进行气化炉内循环，同时通过蒸汽和氧气与煤颗粒发生反应，生成粗煤气，释放热量；
其中所述的氧气的注入量占所生产的合成气的比例按照22-35vol%配比；煤颗粒气化过程中较小的煤粉随气化剂进一步反应生成合成气，较大的煤渣通过气化炉出口排到旋风分离器中；
4）旋风分离粗脱尘：气化炉出口有两个串联设置的旋风分离器：一级旋风分离器和二级旋风分离器，两个旋风分离器捕集离开气化炉的细粉，捕集的细粉通过料封管返回到气化炉中进行反应；
5）余热回收：来自二级旋风分离器出口的高温粗合成气进入余热锅炉降温，同时回收合成气的显热，生产高压蒸汽或中压蒸汽；
6）合成气深度除尘及净化：将来自余热锅炉的含尘合成气先后分别经高效旋风分离器和飞灰过滤器除去其中的粉尘，净化后合成气中粉尘含量要求8mg/Nm3；由高效旋风分离器和飞灰过滤器分离下来的粉尘均经气力输送方式送至粉仓或返回气化炉气化；
7）灰渣处理：气化炉底部排出的灰渣经灰冷器冷却降温后通过锁斗、输灰斗送至灰仓处理。
实施例3：
通过鼓泡流化床进行煤气化的工艺步骤如下：
1）磨煤及干燥：将来自原料煤仓的碎煤送入到磨煤机中磨成粒径为5mm的颗粒，并由来自循环风加热器的惰性气体进行干燥和输送，惰性气体进入磨煤机的温度为250℃，出磨煤机时的温度为105℃；
由惰性气体输送的干燥的煤颗粒进入袋式过滤器进行分离后，煤颗粒经旋转卸料阀送及煤颗粒螺旋输送机进入煤颗粒贮罐，分离出的惰性气体部分排放至大气，剩余部分经循环风机进入循环风加热器循环使用；循环风加热器的燃料气采用后续工序驰放气，并用燃烧空气鼓风机提供助燃空气。
2）煤加压及进煤：采用煤颗粒输送罐来完成煤颗粒的连续加压及输送；在一次加料过程中，常压煤颗粒储罐内的煤颗粒通过重力作用进入煤颗粒输送罐；煤颗粒输送罐内充满煤颗粒后，即与煤颗粒储罐及所有低压设备隔离，然后进行加压，当其压力升至与煤颗粒加料罐压力相同时，且煤颗粒加料罐内的料位降低到足以接收一批煤颗粒时，打开煤颗粒输送罐和煤颗粒加料罐之间的平衡阀门进行压力平衡，然后依次打开煤颗粒输送罐和煤颗粒加料罐之间的两个切断阀，煤颗粒通过重力作用进入煤颗粒加料罐；煤颗粒输送罐卸料完成后，通过将气体排放至煤颗粒储罐过滤器进行泄压，泄压完成后重新与煤颗粒储罐经压力平衡后联通，此时，一次加料完成；
煤颗粒输送罐加压是通过充入高压二氧化碳完成的，高压二氧化碳经充气锥、充气管、管道充气器和二氧化碳气体净化器进入煤颗粒输送罐；在煤颗粒加料罐和气化炉之间通过控制煤颗粒加料罐的压力保持一个恒定的压差0.6Mpag，此压差的设定值取决于气化炉的负荷，用来保证到燃烧器的煤流量的稳定。
3）煤气化：空气和富氧作为气化剂从气化炉底部注入，在温度1200℃及压力1.6MpaG的条件下，通过调整气化剂的进气量，使得气化炉内的高温煤颗粒鼓泡流化并且进行气化炉内循环，同时通过蒸汽和氧气与煤颗粒发生反应，生成粗煤气，释放热量；
其中所述的氧气的注入量占所生产的合成气的比例按照22-35vol%配比；煤颗粒气化过程中较小的煤粉随气化剂进一步反应生成合成气，较大的煤渣通过气化炉出口排到旋风分离器中；
4）旋风分离粗脱尘：气化炉出口有两个串联设置的旋风分离器：一级旋风分离器和二级旋风分离器，两个旋风分离器捕集离开气化炉的细粉，捕集的细粉通过料封管返回到气化炉中进行反应；
5）余热回收：来自二级旋风分离器出口的高温粗合成气进入余热锅炉降温，同时回收合成气的显热，生产高压蒸汽或中压蒸汽；
6）合成气深度除尘及净化：将来自余热锅炉的含尘合成气先后分别经高效旋风分离器和飞灰过滤器除去其中的粉尘，净化后合成气中粉尘含量要求5mg/Nm3；由高效旋风分离器和飞灰过滤器分离下来的粉尘均经气力输送方式送至粉仓或返回气化炉气化；
7）灰渣处理：气化炉底部排出的灰渣经灰冷器冷却降温后通过锁斗、输灰斗送至灰仓处理。
通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的几种具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。