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CN201206129Y - 加压循环流化床粉煤气化炉用气体分布器 - Google Patents

加压循环流化床粉煤气化炉用气体分布器 Download PDF

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CN201206129Y
CN201206129Y CNU2008200771540U CN200820077154U CN201206129Y CN 201206129 Y CN201206129 Y CN 201206129Y CN U2008200771540 U CNU2008200771540 U CN U2008200771540U CN 200820077154 U CN200820077154 U CN 200820077154U CN 201206129 Y CN201206129 Y CN 201206129Y
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王中刚
马宏波
潘伟峰
樊仙荣
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Shanxi Yangmei Fengxi fertilizer industry (Group) Limited by Share Ltd.
Shanxi Yangmei Fengxi fertilizer industry (Group) Limited by Share Ltd. Linyi Branch
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SHANXI FENGXI FERTILIZER (GROUP) Co LINYI BRANCH
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Abstract

本实用新型属于煤气化领域，具体涉及一种加压循环流化床粉煤气化炉用气体分布器。解决了现有技术中存在的加压循环流化床粉煤气化装置未有合适的气体分布器的问题。包括竖直方向的分布器壳体、底部的分布板、分布器壳体及分布板内依次为隔热层和耐磨浇注料层，穿过分布板中心设有排渣下降管和气化剂喷嘴，在分布板上部的耐磨浇注料层为弧形或流线形，在耐磨浇注料层上设有耐磨浇注料过渡段。具有气化剂分布均匀、气化效率高、耐热、耐磨稳定性好、使用寿命长、灰渣中可燃物含量低的特点，满足加压循环流化床粉煤气化的工艺要求。

Description

加压循环流化床粉煤气化炉用气体分布器
技术领域
本实用新型属于煤气化领域，具体涉及一种加压循环流化床粉煤气炉用气体分布器。
背景技术
煤的洁净与高效利用是当今我国能源与环境保护领域中的重大技术课题，也是我国国民经济持续发展的关键技术之一。煤气化是将一次能源转化为洁净的二次能源的主要途径，其主要产品为燃料气(煤气)、合成气、还原气、氢气、一氧化碳等。煤的气化技术在联合循环(IGCC)发电装置、合成氨和合成甲醇工业、羰基化法生产醋酸与酸酐工业、海绵铁的生产、纯一氧化碳的制备等领域得到了广泛的应用。气化炉是煤气化的核心设备，气体分布器是气化炉的核心设备，其主要作用是引发流化、维持床内物料连续运动以及使气体均匀分布，它直接关系到整个气化装置的长周期安全稳定运行。
1、气体分布器的结构型式较多，在流化床气化炉上使用的较多的有多孔型分布板、风帽型分布板及致密层分布板三种。多孔型分布板结构简单，易于加工，并具有良好的气体分布，可以通过分布板的形状及分布板上小孔的不均匀分布来改善床层的流化质量；风帽型分布板在我国沸腾锅炉上使用较为普遍，这类分布板的气体分布并不优于多孔型，气体从侧面小孔喷出，在床层底部形成气层，以使气体均匀分布；致密层分布板包括在两层孔板间填充有颗粒物料的分布板和陶瓷烧结板，这类分布板具有均匀的气体分布，是一种很好的气体分布器。但由于强度低、阻力大，在工业装置上很少使用。
2、德士古(Texaco)水煤浆加压气化炉的气体分布器位于气化炉的顶部，其气体分布器为一台工艺喷嘴，结构为两套管、三通道、外加冷却水盘管结构，从内至外分别为中心氧管、煤浆管和外环氧管，其工艺设计和结构形式能满足德士古水煤浆加压气化炉的工艺需要。
3、在采用干粉煤为原料的荷兰壳牌(Shell)气化装置中，其气体分布器采用侧壁烧嘴，安装在气化炉的下部，根据气化炉的能力设置4～8个烧嘴呈中心对程分布。
所说的三种气体分布器仅适用于普通常压流化床，不能适应加压循环流化床气化炉的工艺工作需要。如果三种气体分布器直接应用于加压工况下：使用环境的温度要求高、气化剂的分布要均匀、介质磨损严重等因素，给加压流化床气体分布器的材质选择和结构设计提出严格的要求。
德士古(Texaco)水煤浆加压气化和荷兰壳牌(Shell)粉煤气化的气体分布器为1台或4～8台工艺烧嘴，这两种加压气化炉均有适合自己工艺的气体分布器。与我公司使用的加压循环流化床粉煤气化装置配套使用的气体分布器还未见出现。
发明内容
本实用新型为了解决现有技术中存在的加压循环流化床粉煤气化装置未有合适的气体分布器的问题而提供了一种加压循环流化床粉煤气化炉用气体分布器。
本实用新型是由以下技术方案实现的，一种加压循环流化床粉煤气化炉用气体分布器，包括竖直方向的分布器壳体、底部的分布板、分布器壳体及分布板内依次为隔热层和耐磨浇注料层，穿过分布板中心设有排渣下降管和气化剂喷嘴，在分布板上部的耐磨浇注料层为弧形或流线形，在耐磨浇注料层上设有耐磨浇注料过渡段。
本实用新型所述的气体分布器以干粉煤为原料，粒度为0～10mm之间，操作压力为0.1～4.0MPa，操作温度为950～1250℃。
本实用新型所述的气体分布器可用于联合循环(IGCC)发电装置，也可用于制备合成氨、合成甲醇、羰基化法生产醋酸与酸酐所需的原料气，海绵铁的生产、一氧化碳的生产、纯氢的生产或可燃垃圾的气化处理。
与现有技术相比较，本实用新型的气化剂喷嘴2和排渣下降管1在气体分布器的排列更为科学、合理，在气化炉内形成旋转流，其流体行为和流场结构有利于流化，强化了混合，提高了热质传递速率，延长了原料颗粒的平均停留时间，它们都将显著提高气化效果，既提高碳转化率，降低灰渣中可燃物含量，增加单位质量原料的发气量、有效气成分和水蒸气的分解率。碳的转化率可达90％以上。在分布器壳体上设置有隔热层和耐磨浇注料层，在隔热层和耐磨浇注料层上设置有一个耐磨浇注料过渡段，保证气化剂在床层分布均匀，床层内无死区；煤能够充分流化；流线过渡，解决高温渣的磨损问题。具有气化剂分布均匀、气化效率高、耐热、耐磨稳定性好、使用寿命长、灰渣中可燃物含量低的特点，满足加压循环流化床粉煤气化的工艺要求。
附图说明
图1为本实用新型的内部结构示意图
图中：1-排渣下降管、2-气化剂喷嘴、3-分布板、4-耐磨浇注料过渡段、5-隔热层、6-耐磨浇注料层、7-分布器壳体、8-分布器壳体法兰
具体实施方式
如图1所示意，一种加压循环流化床粉煤气化炉用气体分布器，包括竖直方向的分布器壳体7、底部的分布板3、分布器壳体7及分布板3内依次为隔热层5和耐磨浇注料层6，穿过分布板3中心设有排渣下降管1和气化剂喷嘴2，在分布板3上部的耐磨浇注料层6为弧形或流线形，在耐磨浇注料层6上设有耐磨浇注料过渡段4。
隔热层5为多晶纤维板隔热层，其厚度为40～200mm；耐磨浇注料层6为铬钢玉耐磨浇注料层，其厚度为60～250mm；
耐磨浇注料过渡段4为锥体形状，在耐磨浇注料层6的中部周向布置，与水平方向的夹角30～75°，保证气化剂在床层分布均匀，床层内无死区；流线过渡，解决了高温渣的磨损问题。
气化剂喷嘴2的数量为10～150个。气化剂喷嘴2在分布板3上1～6层周向布置，层间距100～1000mm，其轴线与分布器壳体7的轴线相平行。
在分布器壳体7的上端设有与气化炉炉体连接的分布器壳体法兰8。所说的气体分布器操作压力为0.1～4.0MPaG。

Claims (7)

1、一种加压循环流化床粉煤气化炉用气体分布器，其特征在于：包括竖直方向的分布器壳体(7)、底部的分布板(3)、分布器壳体(7)及分布板(3)内依次为隔热层(5)和耐磨浇注料层(6)，穿过分布板(3)中心设有排渣下降管(1)和气化剂喷嘴(2)，在分布板(3)上部的耐磨浇注料层(6)为弧形或流线形，在耐磨浇注料层(6)上设有耐磨浇注料过渡段(4)。
2、根据权利要求1所述的加压循环流化床粉煤气化炉用气体分布器，其特征在于：隔热层(5)为多晶纤维板隔热层，其厚度为40～200mm。
3、根据权利要求1所述的加压循环流化床粉煤气化炉用气体分布器，其特征在于：耐磨浇注料层(6)为铬钢玉耐磨浇注料层，其厚度为60～250mm。
4、根据权利要求1所述的加压循环流化床粉煤气化炉用气体分布器，其特征在于：耐磨浇注料过渡段(4)为锥体形状，在耐磨浇注料层6的中部周向布置，与水平方向的夹角30～75°。
5、根据权利要求1所述的加压循环流化床粉煤气化炉用气体分布器，其特征在于：气化剂喷嘴(2)的数量为10～150个。
6、根据权利要求1所述的加压循环流化床粉煤气化炉用气体分布器，其特征在于：气化剂喷嘴(2)在分布板3上1～6层周向布置，层间距100～1000mm，其轴线与分布器壳体(7)的轴线相平行。
7、根据权利要求1所述的加压循环流化床粉煤气化炉用气体分布器，其特征在于：在分布器壳体(7)的上端设有与气化炉炉体连接的分布器壳体法兰(8)。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102250643A (zh) * 2011-06-21 2011-11-23 丁钟宇 一种悬浮床煤炭气化方法及其装置
CN104277882A (zh) * 2014-10-15 2015-01-14 中国科学院山西煤炭化学研究所 一种适用于流化床气化炉的气体分布器
CN104566400A (zh) * 2014-12-20 2015-04-29 无锡东马锅炉有限公司 污泥焚烧炉用布风板
CN113652263A (zh) * 2021-09-22 2021-11-16 上海浦名能源科技有限公司 一种流化床煤气化无气室分布板及一种流化床煤气化组件
CN114686269A (zh) * 2020-12-27 2022-07-01 新疆宜化化工有限公司 一种避免炉底焦渣与石英砂固化形成板结体的循环流化床煤气化炉

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