循环洗涤栗;
[0039] 13-冷却水夹套; 14-隔热衬里; 15-气体出口;
[0040] 16-气化剂进口; 17-排灰口; 18-细灰锁斗;
[0041] 19-气水分离器; 20-焦仓; 21-钟罩阀布料器。
【具体实施方式】
[0042] 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。
[0043] 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。
[0044] 在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语"安装"、"相 连"、"连接"应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可 以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是 两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本 发明中的具体含义。
[0045] 本发明提供的一种焦炭固定床加压气化装置,包括:工艺流程相连气化剂混合器 和气化器,以及变压进料锁斗、排灰锁斗、洗涤除尘器和饱和塔。
[0046] 气化器自下而上分为灰层、氧化层、第一还原层、第二还原层、干馏层和干燥层;变 压进料锁斗通过进料罐与气化器顶部的进料口连接,所述变压进料锁斗的上部与焦仓、充 压气体管路以及卸压气体管路连接;排灰锁斗与气化器的底部排灰口连接,排灰锁斗为变 压排灰罐,并设置液压排灰阀;气化器上部设置气体出口,并通过气体出口与洗涤除尘器、 饱和塔依次连接,气体出口内有耐磨浇注料绝热衬里;所述洗涤除尘器和饱和塔为气水充 分接触的传质传热设备,饱和塔的顶部送出煤气,底部排出废水送去灰水处理后循环回用。
[0047] 工作时,气化剂经预热混合后进入气化器内,自下而上通过灰层、氧化层、第一还 原层、第二还原层、干馏层和干燥层;气化剂经由灰层吸收显热升温,在氧化层焦炭与〇2发 生燃烧反应生成CO2并继续升温;上升气流进入第一还原层和第二还原层,焦炭与高温气体 发生煤气化反应并吸热,上升气流温度下降,再通过干馏层和干燥层,与进炉的冷焦炭粒料 接触,进行热交换得到煤气,从气化器顶部出气口导出;
[0048] 气化器生产的煤气经出口进入洗涤除尘器与洗涤水混合,煤气温度继续降低,同 时煤气中夹带的煤灰粉尘和其他杂质被水洗涤;经气水分离后,煤气进入饱和塔,经水洗 涤、传热传质,煤气中煤灰粉尘和杂质进一步洗涤清除,同时煤气被水蒸汽所饱和,经气水 分离器分离水后送出。
[0049] 气化剂可以是氧气与水蒸汽的混合气,也可以是氧气、水蒸汽以及二氧化碳的混 合气。
[0050] 图1为本发明实施例提供的焦炭固定床加压气化装置的工艺流程图。
[0051] 如图1所示,气化器1自下而上分为灰层、氧化层、第一还原层、第二还原层、干馏 层和干燥层。气化器1底部设有排灰炉箅9以及气化剂进口 16 ;气化器1的底部排灰口 17 与排灰锁斗5连接,排灰锁斗为变压排灰罐,并设置液压排灰阀。变压进料锁斗3通过进料 罐4与气化器1顶部的进料口连接,变压进料锁斗3的上部与焦仓20、充压气体管路以及卸 压气体管路连接。气化器1炉壁下部、排灰炉箅9上方还有环形进气口 8。
[0052] 气化器1顶部进料口处还设置与进料罐4连接的钟罩阀布料器21 ;所述钟罩阀布 料器21由一竖直长阀杆液压缸驱动,能顺畅均匀分布焦炭粒料入炉,钟罩阀布料器21表面 堆焊耐磨硬质合金,并能严密关闭气化器1,使煤气压力不外泄。
[0053] 气化器1为压力容器,其工作压力为0· 5~5. OMPa ;气化器1的中下部炉壁采用冷 却水夹套13,冷却水夹套13的内壁采用炭钢与不锈钢复合钢板或不锈钢堆焊,具有吸收热 膨胀量、消除热应力变形的能力;气化器1的上部炉壁为内衬隔热耐火材料的隔热衬里14, 向火面为耐磨浇注料或重质耐火硬衬里。
[0054] 冷却水夹套13的上部设置与汽包10连接的出汽管,冷却水夹套13的下部设置与 汽包10连接的进水管;锅炉给水进入冷却水夹套受热产生蒸汽,且冷却水夹套产生的蒸汽 作为副产蒸汽送出,作为蒸汽源使用。
[0055] 氧气管道依次与氧气预热器6、气化剂混合器7连接,蒸汽管道分别与环形进气口 8、气化剂混合器7以及排灰锁斗5连接。气化剂混合器7的出口与所述气化剂进口 16连 接。
[0056] 气化器1上部设置气体出口 15,并通过气体出口 15与洗涤除尘器2、饱和塔11依 次连接;洗涤除尘器2和饱和塔11为气水充分接触的传质传热设备,饱和塔的顶部送出煤 气,底部排出废水。饱和塔11的下部通过管道及循环洗涤栗12连接到洗涤除尘器2的顶 部,实现洗涤水的循环利用。
[0057] 饱和塔11的上部可以通入高温冷凝液或气化回用水作为饱和水;饱和塔11的顶 部通过管道与气水分离器连接,并向外送出最终得到的煤气;饱和塔11的底部设置废水管 道,将废水送至灰水处理后返回循环使用。
[0058] 在本发明的优选实施例中,排灰炉箅9可以为变速旋转通气、均匀布气和排灰的 结构,采用耐热耐磨铸钢制备,为多层多边扇形结构,由电机驱动变速旋转破渣排灰。
[0059] 在本发明的优选实施例中,气化剂进口 16为环形多孔分布结构。
[0060] 在本发明的优选实施例中,还可以在钟罩阀布料器21周围的布置布料锥形筒,以 能够确保炉顶料面呈同心圆波形平面分布,使上升气流分布均匀,有利于焦炭气化反应。 [0061 ] 在本发明的优选实施例中,变压进料锁斗3的进口和出口处分别设有液压自动平 板阀;变压进料锁斗3为单锁斗,或采用双锁斗设置,锁斗之间设置压力平衡管路;排灰锁 斗5的进口和出口处分别设有液压自动平板阀,排灰锁斗5的内壁衬耐磨耐腐护板。
[0062] 在本发明的优选实施例中,洗涤除尘器2为不锈钢材质的文丘里气水洗涤器,饱 和塔11为固阀垂直塔板结构气液接触塔或废热锅炉装置,使煤气达到降湿、洗尘和水饱和 的目的。
[0063] 在本发明的优选实施例中,气化器1的内壁还可以全部采用冷却水夹套结构。
[0064] 本发明提供的基于所述焦炭固定床加压气化装置的气化工艺为:
[0065] 氧气经过预热后与蒸汽混合,由气化剂进口 16进入气化器1内各燃料层。气 体自下而上干馏层和干燥层等固定层;气化剂经由灰层吸收显热升高温度达260Γ~ 350°C ;经氧化层,焦炭与氧气发生燃烧反应生成CO2,气固物料温度迅速升高至1000~ IKKTC ;上升气流进入第一还原