’所在水平面与气化炉5底部的距离可以根据具体煤种与设计选定，同时辅助烧嘴4’的数量也可以为四个以上，并沿气化炉5的周向呈偶数对称分布，且每一辅助烧嘴4’指向与气化炉5直径存在一个夹角α，该夹角α的度数为O?45° (如图2所示)。
[0018]在一个优选的实施例中，旋风分离器6和灰斗7的级数可以根据煤种活性灵活调整，不仅局限于两级分离。
[0019]显热回收与除尘系统300包括一废热锅炉8和一除尘装置10，废热锅炉8的顶部设置有进气口，下部侧面设置有排气口，底部设置有排灰口，其进气口经管道与二级旋风分离器6’顶部的出气口连接，其排气口经管道与除尘装置10连接。废热锅炉8内还设置有一用来与热煤气进行换热的蛇形水冷管路9。
[0020]本发明在工作时，常压煤粉贮仓I的煤粉落入锁斗2后，对锁斗2进行冲压。当锁斗2压力与高压煤粉给料罐3压力相同时，将锁斗2内的煤粉卸入高压煤粉给料罐3。高压煤粉给料罐3采用密相输送的方式将煤粉与气化剂一同通过主、辅助烧嘴4、4’以较高的速度喷入气化炉5内，由于4个辅助烧嘴4’与气化炉5直径均存在一定的夹角，因此炉体内高速射流因错位剪切而形成一个强烈的旋流场，旋流的形成的同时会产生很大的卷吸作用，在气化炉5底部主烧嘴4向上高速射流共同作用下，将气化炉5底部气体及飞灰夹带上升。在旋流流场与底部射流的共同作用，气化炉5烧嘴平面上的颗粒在容易在边壁区域聚集，并伴随有上升或下降现象，延长了气固两相流反应时间，气化反应更加完全，从而提高气化反应效率和碳转化率，与此同时还增大了气化炉5的单炉处理量。气化后的灰渣以固态的形式存在于气化炉5内，在灰渣自身重力、离心力、高速气流曳力等其他力共同作用下，局部会以旋转、上升、下降等形式运动，但是气固两相流整体呈自下向上流动，最终气化产物从气化炉5顶部的煤气出口离开气化炉5进入一级旋风分离器6，大部分飞灰被一级旋风分离器6扑集后落入一级灰斗7，其余气固混合物经二级旋风分离器6’实现气固分离，分离后的飞灰从二级旋风分离器6’底部落入二级灰斗7’中，分离后的初煤气从二级旋风分离器6’顶部流出。两级灰斗6、6’中的飞灰连同气化剂再次送入气化炉5内实现循环，继续参与气化反应，提高碳转化率。煤气化与飞灰分离系统200产出的初煤气，进入废热锅炉8内以辐射换热的方式与水冷管路9进行换热，回收高温气体中的大部分显热，提高煤气化整体热效率。经废热锅炉8回收显热后的初煤气再经过除尘装置10进行除尘后进入下游后续工艺，除尘装置10根据设计可选用干法除尘或湿法除尘，均为现有较成熟工艺，在此不再赘述。
[0021]上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
【主权项】
1.一种煤制工业燃气的气化装置，包括煤粉输送系统、煤气化与飞灰分离系统和显热回收与除尘系统，其特征在于，所述煤气化与飞灰分离系统包括一气化炉、若干级旋风分离器以及若干级灰斗；所述气化炉底部布置有一个以上主烧嘴，在距离所述气化炉底部一定距离的水平面上沿周向均匀地布置有若干个辅助烧嘴，且所述主烧嘴和辅助烧嘴均与所述煤粉输送系统的出口相连；所述气化炉的顶部具有倒锥形的煤气出口，所述煤气出口经热煤气管与若干级所述旋风分离器依次串联，最后一级所述旋风分离器与所述显热回收与除尘系统相连；每一级所述旋风分离器的底部均连接一所述灰斗，每一所述灰斗的出口分为两路，一路均与所述气化炉底部相连通，另一路用于排灰。
2.如权利要求1所述的一种煤制工业燃气的气化装置，其特征在于，所述煤粉输送系统包括一常压煤粉贮仓、一锁斗和一高压煤粉给料罐，所述常压煤粉贮仓内储存有磨制一定粒度的煤粉，所述常压煤粉贮仓下端出口与所述锁斗相连，所述锁斗下端出口与所述高压煤粉给料罐相连。
3.如权利要求1所述的一种煤制工业燃气的气化装置，其特征在于，所述显热回收与除尘系统包括一废热锅炉和一除尘装置，所述废热锅炉的顶部设置有进气口，下部侧面设置有排气口，底部设置有排灰口，其进气口经管道与最后一级所述旋风分离器顶部的出气口连接，其排气口经管道与所述除尘装置连接；所述废热锅炉内还设置有一用来与热煤气进行换热的蛇形水冷管路。
4.如权利要求2所述的一种煤制工业燃气的气化装置，其特征在于，所述显热回收与除尘系统包括一废热锅炉和一除尘装置，所述废热锅炉的顶部设置有进气口，下部侧面设置有排气口，底部设置有排灰口，其进气口经管道与最后一级所述旋风分离器顶部的出气口连接，其排气口经管道与所述除尘装置连接；所述废热锅炉内还设置有一用来与热煤气进行换热的蛇形水冷管路。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种煤制工业燃气的气化装置，其特征在于，所述主烧嘴均匀分布于所述气化炉底部，每一所述主烧嘴的喷射方向沿所述气化炉的轴向向上。
6.如权利要求1或2或3或4所述的一种煤制工业燃气的气化装置，其特征在于，所述辅助烧嘴沿所述气化炉的周向呈偶数对称分布，且每一所述辅助烧嘴指向与所述气化炉直径存在一个夹角α，该夹角α的度数为O?45°。
7.如权利要求5所述的一种煤制工业燃气的气化装置，其特征在于，所述辅助烧嘴沿所述气化炉的周向呈偶数对称分布，且每一所述辅助烧嘴指向与所述气化炉直径存在一个夹角α，该夹角α的度数为O?45°。
【专利摘要】本发明涉及一种煤制工业燃气的气化装置，包括煤粉输送系统、煤气化与飞灰分离系统和显热回收与除尘系统，其特征在于，煤气化与飞灰分离系统包括气化炉、若干级旋风分离器以及若干级灰斗；气化炉底部布置有一个以上主烧嘴，在距离气化炉底部一定距离的水平面上沿周向均匀地布置有若干个辅助烧嘴，且主烧嘴和辅助烧嘴均与煤粉输送系统相连；气化炉顶部的煤气出口经热煤气管与若干级旋风分离器依次串联，最后一级旋风分离器与显热回收与除尘系统相连；每一级旋风分离器的底部均连接一灰斗，每一灰斗的出口分为两路，一路均与气化炉底部相连通，另一路用于排灰。本发明通过气流床与循环流化床相结合的方式，克服现有气化技术的不足，解决气流床气化投资高、操作难度、危险系数大以煤种适用性单一等问题。
【IPC分类】C10J3-56, C10J3-48, C10J3-50, C10J3-84
【公开号】CN104560207
【申请号】CN201410747883
【发明人】何国锋, 李发林, 尚庆雨, 王乃继, 段清兵, 莫日根, 郭志新, 王国房, 赵立明, 梁兴
【申请人】煤炭科学技术研究院有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月9日