一種煤氣化系統(tǒng)、煤氣化方法及固體激冷器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤氣化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種煤氣化系統(tǒng)、煤氣化方法及固體激冷器。
【背景技術(shù)】
[0002]煤是一種重要的能源，目前，煤主要是通過(guò)直接燃燒的方式進(jìn)行使用，但直接燃燒的方式導(dǎo)致煤的利用率較低，同時(shí)還會(huì)污染環(huán)境。為此，出現(xiàn)了一種煤氣化技術(shù)，將煤轉(zhuǎn)換成煤氣，以提高煤的利用率和減輕對(duì)環(huán)境的污染。
[0003]煤氣化是利用煤氣化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，煤在煤氣化系統(tǒng)的氣化爐中與氣化劑發(fā)生氣化反應(yīng)生成粗煤氣，由于生成的粗煤氣的溫度很高，因此需要利用激冷工藝使粗煤氣冷卻后才能進(jìn)入煤氣化系統(tǒng)的下一處理裝置。目前，激冷工藝可分為氣激冷工藝和水激冷工藝。由于使用水激冷工藝會(huì)增加氣化爐內(nèi)的水蒸氣的含量，使得氣化反應(yīng)生成的半焦中的水分含量較高，水分含量較高的半焦容易堵塞氣化爐底部的排焦口，從而導(dǎo)致氣化爐排焦困難，在有些氣化反應(yīng)中還會(huì)造成碳轉(zhuǎn)化率降低，因此通常使用氣激冷工藝。但是，氣激冷工藝過(guò)程中通入的氣體可能會(huì)在氣化爐中發(fā)生反應(yīng)生成其他副產(chǎn)物，影響氣化爐內(nèi)的氣化反應(yīng)，從而影響煤氣化系統(tǒng)的使用性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種煤氣化系統(tǒng)、煤氣化方法及固體激冷器，用于解決煤氣化系統(tǒng)使用性能較低的問(wèn)題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0006]一種煤氣化系統(tǒng)，包括具有內(nèi)筒的氣化爐，所述內(nèi)筒內(nèi)的下部設(shè)置有固體激冷器，所述固體激冷器包括設(shè)置有進(jìn)料口和出料口的環(huán)形管，固體物料從所述環(huán)形管的進(jìn)料口進(jìn)入所述環(huán)形管，并從所述環(huán)形管的出料口進(jìn)入所述內(nèi)筒，以使內(nèi)筒中的粗煤氣冷卻。
[0007]進(jìn)一步地，所述環(huán)形管的出料口設(shè)置于所述環(huán)形管的上部。
[0008]可選地，所述環(huán)形管的出料口的數(shù)量為多個(gè)，且多個(gè)所述環(huán)形管的出料口沿所述環(huán)形管的圓周方向均勻排布。
[0009]優(yōu)選地，所述氣化爐還包括設(shè)于所述內(nèi)筒下部的第一擋板，所述第一擋板的下端低于所述氣化爐的出氣口，所述環(huán)形管位于所述第一擋板的上部。
[0010]較佳地，所述固體激冷器還包括第二擋板，所述第二擋板設(shè)置于所述環(huán)形管的上方，所述第二擋板的上端與所述內(nèi)筒相連，且所述第二擋板的上端的直徑大于下端的直徑，所述第二擋板上設(shè)置有開(kāi)口，所述第二擋板的開(kāi)口與所述環(huán)形管的出料口對(duì)應(yīng)設(shè)置。
[0011]進(jìn)一步地，所述第二擋板的開(kāi)口與所述環(huán)形管的出料口通過(guò)連接管相連。
[0012]進(jìn)一步地，所述煤氣化系統(tǒng)還包括位于所述氣化爐下方且與所述氣化爐的底部的排渣口相連通的返料鎖斗，所述返料鎖斗設(shè)有充壓口和返料口，所述返料鎖斗的返料口與所述環(huán)形管的進(jìn)料口之間通過(guò)第一管線連通，所述返料鎖斗的充壓口連接有第一充壓裝置，利用所述第一充壓裝置對(duì)所述返料鎖斗內(nèi)加壓，使進(jìn)入所述返料鎖斗內(nèi)的固體物料進(jìn)入到所述環(huán)形管，并從所述環(huán)形管的出料口噴出。
[0013]可選地，所述煤氣化系統(tǒng)還包括:與所述氣化爐底部的排渣口相連通、具有充壓口的排焦鎖斗，所述排焦鎖斗的充壓口連接有第二充壓裝置。
[0014]優(yōu)選地，所述煤氣化系統(tǒng)還包括輸送風(fēng)管線，所述輸送風(fēng)管線與所述第一管線連通，經(jīng)所述輸送風(fēng)管線進(jìn)入所述第一管線中的氣體用于推動(dòng)固體物料進(jìn)入到所述環(huán)形管。
[0015]較佳地，所述煤氣化系統(tǒng)還包括控制裝置，所述返料鎖斗的返料口上設(shè)置有返料控制閥，所述返料鎖斗中設(shè)置有用于檢測(cè)所述返料鎖斗中固體物料堆積高度的料位檢測(cè)裝置；所述料位檢測(cè)裝置與所述控制裝置信號(hào)連接，所述控制裝置用于根據(jù)所述料位檢測(cè)裝置所反饋的信息，控制所述返料控制閥的開(kāi)關(guān)。
[0016]進(jìn)一步地，所述煤氣化系統(tǒng)還包括與所述第一管線連通的第二管線，反應(yīng)物料經(jīng)由所述第二管線和所述第一管線進(jìn)入所述環(huán)形管，并從所述環(huán)形管的出料口噴出。
[0017]優(yōu)選地，所述第二管線上設(shè)有反應(yīng)物料控制閥，所述反應(yīng)物料控制閥與所述控制裝置信號(hào)連接；所述內(nèi)筒內(nèi)的上部設(shè)有溫度傳感器，所述溫度傳感器與所述控制裝置信號(hào)連接，所述控制裝置用于根據(jù)所述溫度傳感器所反饋的信息控制所述反應(yīng)物料控制閥的開(kāi)
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[0018]本發(fā)明同時(shí)還提供了一種煤氣化方法，應(yīng)用于上述技術(shù)方案所述的煤氣化系統(tǒng)，包括:
[0019]反應(yīng)物料在氣化爐的內(nèi)筒的上部發(fā)生氣化反應(yīng)生成粗煤氣和固體物料；向環(huán)形管中通入冷卻后的固體物料，冷卻后的固體物料從所述環(huán)形管的進(jìn)料口進(jìn)入所述環(huán)形管，并從所述環(huán)形管的出料口進(jìn)入內(nèi)筒，進(jìn)入所述內(nèi)筒的冷卻后的固體物料與所述內(nèi)筒中的所述粗煤氣接觸，使所述粗煤氣的溫度降低，溫度降低的所述粗煤氣從所述氣化爐的出氣口排出。
[0020]進(jìn)一步地，所述煤氣化方法具體包括:
[0021 ] 反應(yīng)物料在所述內(nèi)筒的上部發(fā)生氣化反應(yīng)生成粗煤氣和固體物料，生成的固體物料落入返料鎖斗內(nèi)；
[0022]利用第一充壓裝置對(duì)所述返料鎖斗內(nèi)加壓；
[0023]當(dāng)所述返料鎖斗內(nèi)的壓力比所述環(huán)形管內(nèi)的壓力高出設(shè)定值時(shí)，打開(kāi)返料控制閥，所述返料鎖斗內(nèi)的固體物料進(jìn)入所述環(huán)形管，并從所述環(huán)形管的出料口噴出，從所述環(huán)形管噴出的固體物料與所述內(nèi)筒中的所述粗煤氣接觸，使所述粗煤氣的溫度降低，溫度降低的所述粗煤氣從所述氣化爐的出氣口排出。
[0024]優(yōu)選地，在利用第一充壓裝置對(duì)所述返料鎖斗內(nèi)加壓的步驟之前還包括:
[0025]控制裝置根據(jù)料位檢測(cè)裝置反饋的信息判斷所述返料鎖斗中的固體物料堆積高度是否達(dá)到設(shè)定高度范圍；
[0026]當(dāng)所述返料鎖斗中的固體物料堆積高度位于所述設(shè)定高度范圍內(nèi)時(shí)，控制裝置打開(kāi)充壓控制閥。
[0027]可選地，煤粉在氣化爐的內(nèi)筒的上部發(fā)生氣化反應(yīng)生成粗煤氣和固體物料，生成的固體物料落入返料鎖斗內(nèi)的步驟之后，還包括:
[0028]向輸送風(fēng)管線內(nèi)通入氣體，所述氣體進(jìn)入所述第一管線中，以推動(dòng)所述第一管線中的固體物料進(jìn)入到所述環(huán)形管。
[0029]較佳地，向所述輸送風(fēng)管線內(nèi)通入氣體，所述氣體進(jìn)入所述第一管線中，以推動(dòng)所述第一管線中的固體物料進(jìn)入到所述環(huán)形管的步驟之后，還包括:
[0030]向第二管線內(nèi)通入反應(yīng)物料，所述反應(yīng)物料進(jìn)入所述第一管線并經(jīng)由所述第一管線進(jìn)入到所述環(huán)形管中，且從所述環(huán)形管的出料口噴出，從所述環(huán)形管的出料口噴出的反應(yīng)物料與所述粗煤氣接觸，使所述粗煤氣的溫度降低；同時(shí)，所述反應(yīng)物料在所述內(nèi)筒中發(fā)生氣化反應(yīng)。
[0031]本發(fā)明同時(shí)還提供了一種固體激冷器，應(yīng)用于上述煤氣化方法，所述固體激冷器設(shè)置于氣化爐的內(nèi)筒中且位于所述內(nèi)筒的下部，所述固體激冷器包括環(huán)形管、第二擋板和連接管，其中，所述環(huán)形管上設(shè)置有進(jìn)料口和出料口，所述第二擋板上設(shè)置有開(kāi)口，所述第二擋板的開(kāi)口與所述環(huán)形管的出料口對(duì)應(yīng)設(shè)置；所述第二擋板的開(kāi)口與所述環(huán)形管的出料口通過(guò)所述連接管相連，所述第二擋板的上端設(shè)置于所述環(huán)形管的上方。
[0032]進(jìn)一步的，所述第二擋板的上端與所述氣化爐內(nèi)筒相連，且所述第二擋板的上端的直徑大于下端的直徑。
[0033]使用上述技術(shù)方案所提的煤氣化系統(tǒng)進(jìn)行煤氣化時(shí)，反應(yīng)物料與氣化劑在氣化爐的上方進(jìn)入氣化爐的內(nèi)筒中，并在內(nèi)筒中進(jìn)行氣化反應(yīng)生成粗煤氣和固體物料。同時(shí)，向環(huán)形管中通入冷卻后的固體物料，冷卻后的固體物料經(jīng)由環(huán)形管的進(jìn)料口進(jìn)入環(huán)形管，并經(jīng)由環(huán)形管的出料口進(jìn)入內(nèi)筒，冷卻后的固體物料從環(huán)形管噴出后與內(nèi)筒中的粗煤氣接觸，使粗煤氣的溫度降低，溫度降低的粗煤氣從氣化爐的出氣口排出。
[0034]由于在內(nèi)筒中的氣化反應(yīng)會(huì)生成固體物料，因此通過(guò)環(huán)形管向內(nèi)筒中通入冷卻后的固體物料，不會(huì)在內(nèi)筒中生成其他副產(chǎn)物，因而不會(huì)影響氣化爐的內(nèi)筒中的氣化反應(yīng)，因此與現(xiàn)有技術(shù)中的采用氣激冷工藝的煤氣化系統(tǒng)相比，上述技術(shù)方案提供的煤氣化系統(tǒng)不會(huì)在內(nèi)筒中生成其他副產(chǎn)物，因而不會(huì)影響氣化爐的內(nèi)筒中的氣化反應(yīng)，從而提升了煤氣化系統(tǒng)的使用性能。
【附圖說(shuō)明】
[0035]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例