一种干馏荒煤气或其制氢解吸气与半焦联合燃烧的方法
【专利摘要】本发明公开了一种干馏荒煤气或其制氢解吸气与半焦联合燃烧的方法，包括如下步骤：S1、将半焦研磨制粉，以空气或烟气或氮气作为输送介质，将所述粉焦通过烧嘴中的粉焦通道喷射到燃烧装置；S2、对空气升压、升温后，通过所述烧嘴中的气化剂通道喷射到燃烧装置；S3、将干馏荒煤气或其制氢解吸气通过所述烧嘴中的可燃气通道喷射到燃烧装置，与来自所述步骤S1中的粉焦以及来自所述步骤S2中的空气充分混合燃烧，燃烧过程中产生的烟气用于对所述步骤S2中的空气预热升温，使粉焦充分燃烧，经测试，烟气中的林格曼黑度为1级，燃烧充分。
【专利说明】
一种干馏荒煤气或其制氢解吸气与半焦联合燃烧的方法
技术领域
[0001]本发明属于干馏产品半焦及炉荒煤气清洁利用技术领域，具体涉及一种干馏荒煤气或其制氢解吸气与半焦联合燃烧的方法。
【背景技术】
[0002]我国石油、天然气资源相对贫乏，而煤炭资源十分丰富，随着石油资源的日趋紧张，煤炭的清洁利用技术逐渐成为我国能源研究开发的重心。我国低阶煤储量很大，约占我国煤炭储量的35%，主要包含褐煤和次烟煤(长焰煤、不黏煤、弱黏煤)，具有挥发分高、发热量相对较低、黏结性弱等特点。对于我国的低阶煤尤其是含油率较高的低阶煤，采用低温热解工艺，可以将其提质转化为半焦，同时副产物为具有较高经济价值的煤焦油及荒煤气，低温热解工艺是低阶煤清洁利用的有效途径之一。
[0003]低阶煤热解的产品主要包括三种:半焦、煤焦油及荒煤气。其中，半焦(也称兰炭)广泛运用于电石、金属硅、铁合金、硅铁、铬铁、硅锰、碳化硅、化肥等产品的生产;煤焦油可作为原料进行加氢处理生产石脑油、柴油等清洁燃料油;荒煤气中富含氢气、一氧化碳、甲烷等有效组分(氢气:28 %?30 % ; —氧化碳:9%?10%;甲烷:6%?7%;均为体积含量)，可作为原料气提取氢气供应焦油加氢装置所需。
[0004]自20世纪90年代起，煤炭低温热解技术在我国得到了迅速发展;此外，随着电石、冶金产业结构调整和节能减排目标的实施，出现了半焦产品生产过剩的现象。尽管如此，由于中低温煤焦油加氢制取清洁燃料油项目效益可观，且以其良好的节能与环保效益受到政策支持与政府鼓励，刺激越来越多的企业建设大型煤炭热解项目(以获取煤焦油)，加剧了半焦产能过剩矛盾，半焦价格不断降低，开辟半焦利用新途径迫在眉睫。
[0005]我国每年用于燃煤锅炉煤炭量十分巨大，占煤炭消耗的80%以上，若能采用半焦替代燃料煤或部分燃料煤作为锅炉燃料，将有效缓解当前半焦市场供应局部过剩的不利现状，从而促进我国低阶煤清洁高效利用产业的健康发展。然而，与原煤相比，半焦具有挥发分低、热值高等特点，挥发分低导致半焦不容易被点着，从而最终导致半焦着火点高，即使点着后，也会出现燃烧火焰短，再者常规燃烧是燃料中固定碳和挥发分相互配合燃烧，因为半焦中挥发分低，使固定碳和挥发分之间的相互配合失调，导致半焦燃烧不充分，最终导致半焦燃烧过程中灰渣残炭含量高，现有技术中采用半焦与原煤掺烧的方式(半焦比例一般低于30%)在常规燃煤锅炉中燃烧，利用原煤中的挥发分来弥补半焦中挥发分低所带来的缺陷，但是半焦与原煤掺混比例低，限制了半焦的大规模利用;现有技术中也有直接将半焦通过流化床进行燃烧的，利用流化床使半焦粉呈悬浮状态，增大与氧气的接触面积和半焦粉的混合程度，使半焦充分燃烧，弥补其挥发分低所带来的缺陷，但是流化床成本较高，且需要通入大量的空气来维持焦粉的悬浮状态。
[0006]中国专利文献CN101650025A公开了解耦燃烧炉及解耦燃烧方法。其公开了如下步骤:a)首先，对燃烧进行热解气化，生成半焦和煤气;b)其次，将一部分煤气和半焦燃烧，以进行氧化和还原反应，生成焦炭，并将所产生的热量用于步骤a)的热解气化;c)再次，将所述焦炭和步骤a)所生成煤气的另一部分在过量空气系数哦小于I的条件下进行燃烧，同时燃烧还产生烟气;d)最后，将所述烟气和经过上述各步骤后剩余的煤气进行充分二次燃烧。上述专利文献通过设计特殊结构的解耦燃烧炉，使原煤热解为半焦和煤气，半焦和一部分煤气进行氧化和还原反应生成焦炭，焦炭再与另一部分煤气燃烧，产生烟气，其存在如下缺陷:需要设计特殊结构的解耦燃烧炉和控制各步骤参数，增加了设备成本和操作步骤的繁琐程度。
[0007]烧嘴作为一种燃烧器具，具有燃料入口、空气入口和喷出孔，起到分配燃料和助燃空气并以一定方式喷出后燃烧的作用。如现有技术中公开了用于粉煤燃烧的烧嘴，如:中国专利文献CN 204455025 U公开了组合式粉煤烧嘴。其包括:点火烧嘴及煤粉烧嘴，所述煤粉烧嘴包括:彼此独立的多条粉煤管道、彼此独立的多条气化剂管道以及冷却水夹套，所述多条粉煤管道、所述多条气化剂管道以及所述冷却水夹套交替布置。
[0008]上述专利文献中，各粉煤通道与各气化剂通道均为独立通道，可以实现各粉煤通道与各气化剂通道的独立混合和控制，能获得更好的气化效果；当其中一条粉煤管线或者气化剂管线发生故障时不需要工作，甚至不会影响烧嘴气化的效果，增强工作的稳定性。
[0009]但是，若采用该现有技术所述的组合式粉煤烧嘴，仅设置粉煤通道和气化剂通道，若直接将粉焦通过粉煤通道，与来自气化剂通道的空气或氧气混合后进行燃烧。因为粉焦挥发分低导致粉焦(特别是挥发分含量低于10%的粉焦)不容易被点着，即使点着后，因为粉焦中固定碳和挥发分不能相互配合，也导致燃烧不充分，最终燃烧过程中灰渣残炭高。而且上述现有技术文献的烧嘴中粉煤与空气或氧气均是沿烧嘴中心轴线方向喷射，而在沿中心轴向方向上并未设置相应的喷射力，相对而言，各物料混合效果不好，最终，导致燃烧过程中火焰出现不稳定。上述专利文献中，还设置了多条气化剂管道，增加了烧嘴造价以及相应的控制系统投资。
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于解决现有技术中因半焦挥发分低，采用现有的烧嘴，在燃烧过程中不能实现固定碳和挥发分相互配合燃烧，导致其不能充分燃烧，造成灰渣残炭含量高的技术问题，进而提供了一种能大批量燃烧半焦，且能使半焦充分燃烧的联合烧嘴，以及一种干馏荒煤气或其制氢解吸气与半焦联合燃烧的方法。
[0011]为此，本发明采用的技术方案为，
[0012]本发明所提供的干馏荒煤气或其制氢解吸气与半焦联合燃烧的方法，包括如下步骤:
[0013]S1、将半焦研磨制粉，以空气或烟气或氮气为输送介质，将所述粉焦通过烧嘴中的粉焦通道(5)喷射到燃烧装置；
[0014]S2、对空气升压、升温后，通过所述烧嘴中的气化剂通道(3)喷射到燃烧装置；
[0015]S3、将干馏荒煤气或其制氢解吸气通过所述烧嘴中的可燃气通道喷射到燃烧装置，与来自所述步骤SI中的粉焦以及来自所述步骤S2中的空气充分混合燃烧，燃烧过程中产生的烟气用于对所述步骤S2中的空气预热升温。
[0016]所述步骤S1、步骤S2和步骤S3中，所述烧嘴包括烧嘴本体，设置于所述烧嘴本体头部的烧嘴口，及设置于所述烧嘴本体尾部的点火装置；
[0017]在所述烧嘴本体内成型有以所述烧嘴本体中心轴线为中心由内向外周向设置的可燃气通道、气化剂通道以及粉焦通道，所述可燃气通道、所述气化剂通道以及所述粉焦通道的出口端均朝向所述烧嘴口且喷出物料均朝向所述烧嘴口中心处汇集;使得从所述可燃气通道出口端喷射出的可燃气去喷射从所述粉焦通道出口端喷射出的粉焦和从所述气化剂通道出口端中喷射出的空气或氧气，使可燃气、粉焦和空气或氧气充分混合。
[0018]进一步地，所述粉焦通道的出口端侧壁与所述烧嘴本体中心轴线的夹角为30°-60。。
[0019]进一步地，还设置有若干粉焦管道，其以所述烧嘴本体中心轴线为中心周向均匀设置于所述粉焦通道内，且靠近所述烧嘴口的一端螺旋盘绕在所述可燃气通道外。
[0020]进一步地，包括四条所述粉焦管道。
[0021]进一步地，各所述粉焦管道的出口端的切线均与所述烧嘴本体的中心轴线的夹角均为α，且30° < α < 60° ο
[0022]进一步地，各所述粉焦管道的出口端的切线在与所述烧嘴本体的中心轴线垂直的平面上的任意相邻投影之间的夹角均为90°。
[0023]所述可燃气通道出口端收缩形成第一收缩段;与所述可燃气通道的第一收缩段相应的所述气化剂通道的出口端收缩形成第二收缩段;与所述气化剂通道的第二收缩段相应的所述粉焦通道的出口端收缩形成第三收缩段。
[0024]所述第二收缩段内设置有旋流器。
[0025]所述步骤SI中，所述粉焦的粒度为10?200μπι。
[0026]所述步骤S2中，升压、升温后的空气的温度为100°C?300°C、压力为2kPa?15kPa。
[0027]所述步骤S3中，所述干馏荒煤气或其制氢解吸气的操作压力为3kPa?lOkPa、气速范围为3m/s?20m/s。
[0028]所述步骤S3中，还包括对所述燃烧过程中产生的烟气除尘、脱硫，以及将所述燃烧过程中产生的灰渣和所述除尘除去的飞灰回收它用的步骤。
[0029]所述点火装置设置有点火电极，所述点火电极设置于所述可燃气通道内部，且其一端靠近所述烧嘴口。
[0030]所述烧嘴还设置有冷却水夹套，其分别设置于所述可燃气通道和所述气化剂通道之间、所述气化剂通道和所述粉焦通道之间、所述粉焦通道外侧;所述冷却水夹套外壁分别设置有冷却水进口和冷却水出口 ；所述气化剂通道和所述粉焦通道均为环状通道。
[0031]所述步骤SI中，具体可以空气为输送介质，将制得的焦粉送至筛分装置，得到合格粒度的粉焦。
[0032]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:
[0033]I)本发明实施例所提供的干馏荒煤气或其制氢解吸气与半焦联合燃烧的方法，将半焦与干馏荒煤气或其制氢解吸气混合燃烧，在保证燃烧装置(如锅炉)运行性能的条件下，可大幅提高半焦掺烧比例，从而实现半焦的大规模利用;而且无需对燃烧装置(如锅炉)进行特殊设计，只需将各原料通过所述联合烧嘴喷射到燃烧装置(如锅炉)中即可直接实现半焦的充分燃烧，使粉焦中固定碳充分燃烧，降低了设备成本和操作步骤的繁琐程度，经测试，烟气中的林格曼黑度为I级，燃烧充分。
[0034]2)本发明实施例所提供的干馏荒煤气或其制氢解吸气与半焦联合燃烧的方法，通过采用烧嘴，并设置可燃气通道、气化剂通道以及粉焦通道，其均设置于所述烧嘴本体内部，且以所述烧嘴本体中心轴线为中心由内向外周向设置可燃气通道、气化剂通道以及粉焦通道，所述可燃气通道、气化剂通道以及粉焦通道的出口端均朝向所述烧嘴口，使从所述可燃气通道出口端喷射出的可燃气去喷射从所述粉焦通道出口端喷射出的粉焦和从所述气化剂通道出口端中喷射出的空气或氧气，使可燃气、粉焦和空气或氧气充分混合，起到了类似流化床的作用，使粉焦和空气或氧气充分接触，同时可燃气起到了挥发分的作用，弥补了粉焦挥发分低的缺陷，以及所带的缺点，也起到了助燃和稳燃的作用，使粉焦中固定碳充分燃烧，经测试，烟气中的林格曼黑度为I级，燃烧充分。
[0035]3)本发明实施例所提供的干馏荒煤气或其制氢解吸气与半焦联合燃烧的方法，通过将可燃气通道一端收缩形成第一收缩段;与可燃气通道的第一收缩段相应的气化剂通道的一端收缩形成第二收缩段;与气化剂通道的第二收缩段相应的半焦通道的一端收缩形成第三收缩段。增大了从各收缩段出来的可燃气、气化剂和半焦向烧嘴口外喷射的力，利于可燃气、气化剂和粉焦充分混合;同时，增大了火焰长度。
[0036]4)本发明实施例所提供的干馏荒煤气或其制氢解吸气与半焦联合燃烧的方法，利用了干馏荒煤气的制氢解吸气，因为解吸气热值低，目前多采用直接排放或送火炬燃烧的方法处理，浪费了资源，而本发明实现了低热值解吸气的回收利用。
[0037]5)本发明实施例所提供的干馏荒煤气或其制氢解吸气与半焦联合燃烧的方法，解决了半焦燃烧过程中存在的燃烧不充分，灰渣残炭含量高的问题，半焦具有热值高、含水量低、硫氮含量低等特点，在燃烧过程中，可降低无效能耗，并可减小后续脱硫、脱氮装置规模。
[0038]6)本发明实施例所提供的干馏荒煤气或其制氢解吸气与半焦联合燃烧的方法，仅需对燃烧装置(如锅炉)的喷嘴进行优化，对现有装置改造量小。
【附图说明】
[0039]图1为干馏荒煤气制氢解吸气与半焦联合燃烧的方法的工艺流程图。
[0040]图2为一种烧嘴的结构示意图。
[0041 ] 附图标记说明:
[0042]1-点火装置;2-可燃气通道;3-气化剂通道;4-冷却水夹套;5-粉焦通道;6_粉焦管道;7-旋流器;8-点火电极;9-烧嘴口 ； I O-第一收缩段;11-第二收缩段;12-第三收缩段。
【具体实施方式】
[0043]下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0044]在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0045]此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0046]实施例1
[0047]如图1和图2所示，本实施例所提供的干馏荒煤气或其制氢解吸气与半焦联合燃烧的方法，包括如下步骤:
[0048]S1、将干馏生产的半焦由皮带输送机从焦场，通过电磁铁、破碎机后送至煤仓间的储仓内，再经过给料机进入磨煤机进行研磨制粉，并通过空气(一般其温度控制在70°C以下)送至筛分装置，得到粒度为ΙΟμπι的粉焦，储藏在粉仓中备用，将粉仓中的粉焦由给粉机送至烧嘴，并通过烧嘴中的粉焦通道5喷射到锅炉内；
[0049]S2、空气经鼓风机提升压力后，进入空气预热器，吸收烟气中的热量温度升高，最终将空气升压至3kPa、升温至100°C，通过所述烧嘴中的气化剂通道3喷射到锅炉内；
[0050]S3、干馏过程中产生的荒煤气或荒煤气经CO变换后的变换气，经PSA提氢后剩余的荒煤气制氢解吸气(热值800?3000kcal/Nm3)进入气柜缓冲，经PSA提氢后得到的氢气进入焦油加氢装置进行焦油加氢，从气柜出来的干馏荒煤气制氢解吸气通过所述烧嘴中的可燃气通道2以操作压力为3kPa、气速3m/s喷射到锅炉内，与来自所述步骤SI中的粉焦以及来自所述步骤S2中的空气充分混合燃烧，加热锅炉中的水(其中，锅炉中水预先经过脱除盐分和除氧操作)，得到不同等级的蒸汽，可用发电、工业用汽、供暖等;在燃烧过程中，粉焦中不可燃物质形成灰渣，较大颗粒的灰渣落入灰坑中，被排灰装置排出，较小颗粒的飞灰随烟气进入除尘器中除尘和脱硫后用于对所述步骤S2中的空气预热升温，或者直接排放到大气中，产生的灰渣和除尘除去的飞灰回收它用。
[0051 ]本实施例所采用的烧嘴，包括烧嘴本体，设置于所述烧嘴本体头部的烧嘴口 9，及设置于所述烧嘴本体尾部的点火装置I;
[0052]在所述烧嘴本体内成型有以所述烧嘴本体中心轴线为中心由内向外周向设置的可燃气通道2、气化剂通道3以及粉焦通道5，所述可燃气通道2、所述气化剂通道3以及所述粉焦通道5的出口端均朝向所述烧嘴口 9且喷出物料均朝向所述烧嘴口 9中心处汇集;使得从所述可燃气通道2出口端喷射出的可燃气去喷射从所述粉焦通道5出口端喷射出的粉焦和从所述气化剂通道3出口端中喷射出的空气或氧气，使可燃气、粉焦和空气或氧气充分混合；
[0053]所述粉焦通道5的出口端侧壁与所述烧嘴本体中心轴线的夹角为30°;
[0054]所述烧嘴包括四条所述粉焦管道;各所述粉焦管道的出口端的切线均与所述烧嘴本体的中心轴线的夹角均为α，且30°;各所述粉焦管道的出口端的切线在与所述烧嘴本体的中心轴线垂直的平面上的任意相邻投影之间的夹角均为90° ;
[0055]所述可燃气通道2出口端收缩形成第一收缩段10;与所述可燃气通道2的第一收缩段10相应的所述气化剂通道3的出口端收缩形成第二收缩段11;与所述气化剂通道3的第二收缩段11相应的所述粉焦通道5的出口端收缩形成第三收缩段12;
[0056]所述点火装置I设置有点火电极8，所述点火电极8设置于所述可燃气通道2内部，且其一端靠近所述烧嘴口9;
[0057]所述烧嘴还设置有，冷却水夹套4，其分别设置于所述可燃气通道2和所述气化剂通道3之间、所述气化剂通道3和所述粉焦通道5之间、所述粉焦通道5外侧;所述冷却水夹套4外壁分别设置有冷却水进口和冷却水出口。
[0058]经测试，烟气中的林格曼黑度为I级，燃烧充分。
[0059]实施例2
[0060]如图1和图2所示，本实施例所提供的干馏荒煤气或其制氢解吸气与半焦联合燃烧的方法，包括如下步骤:
[0061]S1、将干馏生产的半焦由皮带输送机从焦场，通过电磁铁、破碎机后送至煤仓间的储仓内，再经过给料机进入磨煤机进行研磨制粉，并通过氮气送至筛分装置，得到粒度为ΙΟΟμπι的粉焦，储藏在粉仓中备用，将粉仓中的粉焦由给粉机送至烧嘴，并通过烧嘴中的粉焦通道5喷射到锅炉内；
[0062]S2、空气经鼓风机提升压力后，进入空气预热器，吸收烟气中的热量温度升高，最终将空气升压至7kPa、升温至200°C，通过所述烧嘴中的气化剂通道3喷射到锅炉内；
[0063]S3、干馏过程中产生的荒煤气或荒煤气经CO变换后的变换气，经PSA提氢后剩余的荒煤气制氢解吸气(热值800?3000kcal/Nm3)进入气柜缓冲，经PSA提氢后得到的氢气进入焦油加氢装置进行焦油加氢，从气柜出来的干馏荒煤气制氢解吸气通过所述烧嘴中的可燃气通道2以操作压力为7kPa、气速lOm/s喷射到锅炉内，与来自所述步骤SI中的粉焦以及来自所述步骤S2中的空气充分混合燃烧，加热锅炉中的水(其中，锅炉中水预先经过脱除盐分和除氧操作)，得到不同等级的蒸汽，可用发电、工业用汽、供暖等;在燃烧过程中，粉焦中不可燃物质形成灰渣，较大颗粒的灰渣落入灰坑中，被排灰装置排出，较小颗粒的飞灰随烟气进入除尘器中除尘和脱硫后用于对所述步骤S2中的空气预热升温，或者直接排放到大气中，产生的灰渣和除尘除去的飞灰回收它用。
[0064]本实施例所采用的烧嘴，包括烧嘴本体，设置于所述烧嘴本体头部的烧嘴口9，及设置于所述烧嘴本体尾部的点火装置I;
[0065]在所述烧嘴本体内成型有以所述烧嘴本体中心轴线为中心由内向外周向设置的可燃气通道2、气化剂通道3以及粉焦通道5，所述可燃气通道2、所述气化剂通道3以及所述粉焦通道5的出口端均朝向所述烧嘴口 9且喷出物料均朝向所述烧嘴口 9中心处汇集;使得从所述可燃气通道2出口端喷射出的可燃气去喷射从所述粉焦通道5出口端喷射出的粉焦和从所述气化剂通道3出口端中喷射出的空气或氧气，使可燃气、粉焦和空气或氧气充分混合；
[0066]所述粉焦通道5的出口端侧壁与所述烧嘴本体中心轴线的夹角为60°;
[0067]所述烧嘴包括四条所述粉焦管道;各所述粉焦管道的出口端的切线均与所述烧嘴本体的中心轴线的夹角均为α，且60° ;各所述粉焦管道的出口端的切线在与所述烧嘴本体的中心轴线垂直的平面上的任意相邻投影之间的夹角均为90° ;
[0068]所述可燃气通道2出口端收缩形成第一收缩段10;与所述可燃气通道2的第一收缩段10相应的所述气化剂通道3的出口端收缩形成第二收缩段11;与所述气化剂通道3的第二收缩段11相应的所述粉焦通道5的出口端收缩形成第三收缩段12;所述第二收缩段内设置有旋流器；
[0069]所述点火装置I设置有点火电极8，所述点火电极8设置于所述可燃气通道2内部，且其一端靠近所述烧嘴口9;
[0070]所述烧嘴还设置有，冷却水夹套4，其分别设置于所述可燃气通道2和所述气化剂通道3之间、所述气化剂通道3和所述粉焦通道5之间、所述粉焦通道5外侧;所述冷却水夹套4外壁分别设置有冷却水进口和冷却水出口。
[0071]经测试，烟气中的林格曼黑度为I级，燃烧充分。
[0072]实施例3
[0073]如图1和图2所示，本实施例所提供的干馏荒煤气或其制氢解吸气与半焦联合燃烧的方法，包括如下步骤:
[0074]S1、将干馏生产的半焦由皮带输送机从焦场，通过电磁铁、破碎机后送至煤仓间的储仓内，再经过给料机进入磨煤机进行研磨制粉，并通过空气送至筛分装置，得到粒度为200μπι的粉焦，储藏在粉仓中备用，将粉仓中的粉焦由给粉机送至烧嘴，并通过烧嘴中的粉焦通道5喷射到锅炉内；
[0075]S2、空气经鼓风机提升压力后，进入空气预热器，吸收烟气中的热量温度升高，最终将空气升压至lOkPa、升温至300°C，通过所述烧嘴中的气化剂通道3喷射到锅炉内；
[0076]S3、干馏过程中产生的荒煤气或荒煤气经CO变换后的变换气，经PSA提氢后剩余的荒煤气制氢解吸气(热值800?3000kcal/Nm3)进入气柜缓冲，经PSA提氢后得到的氢气进入焦油加氢装置进行焦油加氢，从气柜出来的干馏荒煤气制氢解吸气通过所述烧嘴中的可燃气通道2以操作压力为I OkPa、气速20m/s喷射到锅炉内，与来自所述步骤SI中的粉焦以及来自所述步骤S2中的空气充分混合燃烧，加热锅炉中的水(其中，锅炉中水预先经过脱除盐分和除氧操作)，得到不同等级的蒸汽，可用发电、工业用汽、供暖等;在燃烧过程中，粉焦中不可燃物质形成灰渣，较大颗粒的灰渣落入灰坑中，被排灰装置排出，较小颗粒的飞灰随烟气进入除尘器中除尘和脱硫后用于对所述步骤S2中的空气预热升温，或者直接排放到大气中，产生的灰渣和除尘除去的飞灰回收它用。
[0077]本实施例所采用的烧嘴，包括烧嘴本体，设置于所述烧嘴本体头部的烧嘴口9，及设置于所述烧嘴本体尾部的点火装置I;
[0078]在所述烧嘴本体内成型有以所述烧嘴本体中心轴线为中心由内向外周向设置的可燃气通道2、气化剂通道3以及粉焦通道5，所述可燃气通道2、所述气化剂通道3以及所述粉焦通道5的出口端均朝向所述烧嘴口 9且喷出物料均朝向所述烧嘴口 9中心处汇集;使得从所述可燃气通道2出口端喷射出的可燃气去喷射从所述粉焦通道5出口端喷射出的粉焦和从所述气化剂通道3出口端中喷射出的空气或氧气，使可燃气、粉焦和空气或氧气充分混合；
[0079]所述粉焦通道5的出口端侧壁与所述烧嘴本体中心轴线的夹角为50°;
[0080]所述烧嘴包括四条所述粉焦管道;各所述粉焦管道的出口端的切线均与所述烧嘴本体的中心轴线的夹角均为α，且50°;各所述粉焦管道的出口端的切线在与所述烧嘴本体的中心轴线垂直的平面上的任意相邻投影之间的夹角均为90° ;
[0081]所述可燃气通道2出口端收缩形成第一收缩段10;与所述可燃气通道2的第一收缩段10相应的所述气化剂通道3的出口端收缩形成第二收缩段11;与所述气化剂通道3的第二收缩段11相应的所述粉焦通道5的出口端收缩形成第三收缩段12;所述第二收缩段内设置有旋流器；
[0082]所述点火装置I设置有点火电极8，所述点火电极8设置于所述可燃气通道2内部，且其一端靠近所述烧嘴口9;
[0083]所述烧嘴还设置有，冷却水夹套4，其分别设置于所述可燃气通道2和所述气化剂通道3之间、所述气化剂通道3和所述粉焦通道5之间、所述粉焦通道5外侧;所述冷却水夹套4外壁分别设置有冷却水进口和冷却水出口。
[0084]经测试，烟气中的林格曼黑度为I级，燃烧充分。
[0085]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
【主权项】
1.一种干馏荒煤气或其制氢解吸气与半焦联合燃烧的方法，包括如下步骤: 51、将半焦研磨制粉，以空气或烟气或氮气为输送介质，将所述粉焦通过烧嘴中的粉焦通道(5)喷射到燃烧装置； 52、对空气升压、升温后，通过所述烧嘴中的气化剂通道(3)喷射到燃烧装置； 53、将干馏荒煤气或其制氢解吸气通过所述烧嘴中的可燃气通道(2)喷射到燃烧装置，与来自所述步骤SI中的粉焦以及来自所述步骤S2中的空气充分混合燃烧，燃烧过程中产生的烟气用于对所述步骤S2中的空气预热升温。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1、步骤S2和步骤S3中，所述烧嘴包括烧嘴本体，设置于所述烧嘴本体头部的烧嘴口(9)，及设置于所述烧嘴本体尾部的点火装置(I); 在所述烧嘴本体内成型有以所述烧嘴本体中心轴线为中心由内向外周向设置的可燃气通道(2)、气化剂通道(3)以及粉焦通道(5)，所述可燃气通道(2)、所述气化剂通道(3)以及所述粉焦通道(5)的出口端均朝向所述烧嘴口( 9)且喷出物料均朝向所述烧嘴口( 9)中心处汇集;使得从所述可燃气通道(2)出口端喷射出的可燃气去喷射从所述粉焦通道(5)出口端喷射出的粉焦和从所述气化剂通道(3)出口端中喷射出的空气或氧气，使可燃气、粉焦和空气或氧气充分混合。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述粉焦通道(5)的出口端侧壁与所述烧嘴本体中心轴线的夹角为30° -60°。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还设置有， 若干粉焦管道(6)，其以所述烧嘴本体中心轴线为中心周向均匀设置于所述粉焦通道(5)内，且靠近所述烧嘴口( 9)的一端螺旋盘绕在所述可燃气通道(2)外。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述可燃气通道(2)出口端收缩形成第一收缩段(10)； 与所述可燃气通道(2)的第一收缩段(10)相应的所述气化剂通道(3)的出口端收缩形成第二收缩段(11); 与所述气化剂通道(3)的第二收缩段(11)相应的所述粉焦通道(5)的出口端收缩形成第三收缩段(12)。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤SI中，所述粉焦的粒度为10?200μηι; 所述步骤S2中，升压、升温后的空气的温度为100°C?300°C、压力为2kPa?15kPa。7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于:所述步骤S3中，所述干馏荒煤气或其制氢解吸气的操作压力为3kPa?lOkPa、气速范围为3m/s?20m/s。8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于:所述步骤S3中，还包括对所述燃烧过程中产生的烟气除尘、脱硫，以及将所述燃烧过程中产生的灰渣和所述除尘除去的飞灰回收它用的步骤。9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述点火装置(I)设置有点火电极(8)，所述点火电极(8)设置于所述可燃气通道(2)内部，且其一端靠近所述烧嘴口(9)。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述烧嘴还设置有， 冷却水夹套(4)，其分别设置于所述可燃气通道(2)和所述气化剂通道(3)之间、所述气化剂通道(3)和所述粉焦通道(5)之间、所述粉焦通道(5)外侧； 所述冷却水夹套(4)外壁分别设置有冷却水进口和冷却水出口 ； 所述气化剂通道(3)和所述粉焦通道(5)均为环状通道。
【文档编号】C10J3/50GK105820843SQ201610200993
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】林伟宁, 刘星, 单小勇, 陈松, 白建明
【申请人】华电重工股份有限公司