CN209508162U - 水蒸气循环燃煤气化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了水蒸气循环燃煤气化装置，包括燃煤气化炉、气固分离器、第一换热器和第二换热器,燃煤粉气体管的内部燃煤粉气体和催化剂气体管的内部催化剂气体经过第一换热器预热后送入燃煤气化炉,可燃气体输出管的内部可燃气体经过第一换热器降温后输出,燃煤灰渣经过第二换热器降温后排入燃煤灰渣槽,第一换热器和第二换热器通过水蒸气连接管连接。本实用新型实现热量的循环利用，以减少电能的输入，从而节约能源，增加设备的使用寿命，提高燃煤的转化率，制备的可燃气体中灰份含量低，纯度高。
Description
技术领域
本实用新型属于高温气化处理技术领域，特别是涉及水蒸气循环燃煤气化装置。
背景技术
目前燃煤气化炉开工操作工程复杂，在冷态时首先启动点火烧嘴，点燃其喷出的可燃气体，然后由点火烧嘴点燃使用燃油的开工烧嘴，按照升温曲线对气化炉进行烘炉，当温度和压力达到了工艺要求的工况时，燃煤粉烧嘴再进行投料。由于整个烘炉过程较长，需要将气化炉升至1400℃左右的高温，会消耗大量燃气和燃油。随着燃气和燃油价格上涨，会给气化炉启动带来较高的成本。
等离子燃煤气化技术与常规的燃煤气化技术相比，等离子燃煤气化技术利用等离子电弧的高温、高能和高密度的特点很容易与燃煤发生作用，对燃煤没有特殊的要求，但等离子燃煤气化生成的混合气体的热量利用程度不足，燃煤气化炉中输入原料温度低，需要利用等离子电弧的热量将其加热到反应温度，这样很大程度上造成能源浪费。
实用新型内容
本实用新型主要解决的技术问题是提供水蒸气循环燃煤气化装置，实现热量的循环利用，以减少电能的输入，从而节约能源，增加设备的使用寿命，提高燃煤的转化率，制备的可燃气体中灰份含量低，纯度高。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：水蒸气循环燃煤气化装置，包括燃煤气化炉、气固分离器、第一换热器和第二换热器，所述燃煤气化炉和所述气固分离器为内径均匀的圆柱状结构，所述燃煤气化炉的顶面连接有燃煤粉气体管和催化剂气体管，所述燃煤粉气体管的内部燃煤粉气体和所述催化剂气体管的内部催化剂气体经过第一换热器预热后送入所述燃煤气化炉；
所述气固分离器的进口连接有合成气进气管，所述合成气进气管通过所述燃煤气化炉的顶面与所述燃煤气化炉相通，所述气固分离器的下端出口连接有将固体颗粒送入所述燃煤气化炉的固体回料管，所述固体回料管通过所述燃煤气化炉的侧壁中部与所述燃煤气化炉相通，所述气固分离器的上端出口连接有可燃气体输出管，所述可燃气体输出管的内部可燃气体经过第一换热器降温后输出；
所述燃煤气化炉的底面连接有将燃煤灰渣经过第二换热器降温后排入燃煤灰渣槽的燃煤灰渣管。
进一步地说，所述第二换热器的进水口连接有冷却水进水管，所述第一换热器的出气口连接有水蒸气出气管，所述第一换热器和所述第二换热器通过水蒸气连接管连接。
进一步地说，所述燃煤气化炉的底面为周边高中间低的“漏斗”状结构，所述燃煤气化炉的底面的上表面的坡度为10-30％，所述燃煤气化炉的底面的最低处连接有所述燃煤灰渣管。
进一步地说，所述气固分离器的底面为周边高中间低的“漏斗”状结构，所述气固分离器的底面的上表面的坡度为10-30％，所述气固分离器的底面的最低处连接有所述固体回料管。
进一步地说，所述燃煤气化炉的同一水平面上均匀分布2-4个等离子发生器且所述等离子发生器位于所述燃煤气化炉的内表面上端。
进一步地说，所述催化剂气体管的内部气体为氧气和水蒸气。
进一步地说，所述可燃气体输出管的内部可燃气体为一氧化碳、氢气和甲烷等。
本实用新型的有益效果至少具有以下几点：
一、本实用新型将可燃气体输出管中的可燃气体和燃煤灰渣管中的燃煤灰渣分别通过第一换热器和第二换热器的内部水蒸气进行冷却降温，将热量分别传递至第一换热器和第二换热器的内部水蒸气中，通过第一换热器的内部水蒸气对燃煤粉气体管中的燃煤粉气体和催化剂气体管中的催化剂气体进行预热，实现热量的循环利用，相应的减少等离子发生器所需提供的热量，以减少电能的输入，从而节约能源，增加设备的使用寿命；
二、本实用新型设有气固分离器，将燃煤灰渣及未完全反应的燃煤粉利用固体回料管送回燃煤粉气化炉，提高燃煤的转化率，制备的可燃气体中灰份含量低，纯度高。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
附图中各部分标记如下：
燃煤气化炉1、气固分离器2、第一换热器3、第二换热器4、燃煤粉气体管5、催化剂气体管6、合成气进气管7、固体回料管8、可燃气体输出管9、燃煤灰渣槽10、燃煤灰渣管11、冷却水进水管12、水蒸气出气管13、水蒸气连接管14和等离子发生器15。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例：水蒸气循环燃煤气化装置，如图1所示，包括燃煤气化炉1、气固分离器2、第一换热器3和第二换热器4，所述燃煤气化炉1和所述气固分离器2为内径均匀的圆柱状结构，所述燃煤气化炉1的顶面连接有燃煤粉气体管5和催化剂气体管6，所述燃煤粉气体管5的内部燃煤粉气体和所述催化剂气体管6的内部催化剂气体经过第一换热器3预热后送入所述燃煤气化炉1；
所述气固分离器2的进口连接有合成气进气管7，所述合成气进气管7通过所述燃煤气化炉1的顶面与所述燃煤气化炉1相通，所述气固分离器2的下端出口连接有将固体颗粒送入所述燃煤气化炉1的固体回料管8，所述固体回料管8通过所述燃煤气化炉1的侧壁中部与所述燃煤气化炉1相通，所述气固分离器2的上端出口连接有可燃气体输出管9，所述可燃气体输出管9的内部可燃气体经过第一换热器3降温后输出；
所述燃煤气化炉1的底面连接有将燃煤灰渣经过第二换热器4降温后排入燃煤灰渣槽10的燃煤灰渣管11。
所述第二换热器4的进水口连接有冷却水进水管12，所述第一换热器3的出气口连接有水蒸气出气管13，所述第一换热器3和所述第二换热器4通过水蒸气连接管14连接。
所述燃煤气化炉1的底面为周边高中间低的“漏斗”状结构，所述燃煤气化炉1的底面的上表面的坡度为10-30％，所述燃煤气化炉1的底面的最低处连接有所述燃煤灰渣管11。
所述气固分离器2的底面为周边高中间低的“漏斗”状结构，所述气固分离器2的底面的上表面的坡度为10-30％，所述气固分离器2的底面的最低处连接有所述固体回料管8。
所述燃煤气化炉1的同一水平面上均匀分布2-4个等离子发生器15且所述等离子发生器15位于所述燃煤气化炉1的内表面上端。
所述催化剂气体管6的内部气体为氧气和水蒸气。
所述可燃气体输出管9的内部可燃气体为一氧化碳、氢气和甲烷等。
本实用新型的工作原理如下：本实用新型将可燃气体输出管中的可燃气体和燃煤灰渣管中的燃煤灰渣分别通过第一换热器和第二换热器的内部水蒸气进行冷却降温，将热量分别传递至第一换热器和第二换热器的内部水蒸气中，通过第一换热器的内部水蒸气对燃煤粉气体管中的燃煤粉气体和催化剂气体管中的催化剂气体进行预热，实现热量的循环利用，相应的减少等离子发生器所需提供的热量，以减少电能的输入，从而节约能源，增加设备的使用寿命；
本实用新型设有气固分离器，将燃煤灰渣及未完全反应的燃煤粉利用固体回料管送回燃煤粉气化炉，提高燃煤的转化率，制备的可燃气体中灰份含量低，纯度高。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (7)
1.水蒸气循环燃煤气化装置，包括燃煤气化炉(1)、气固分离器(2)、第一换热器(3)和第二换热器(4)，所述燃煤气化炉和所述气固分离器为内径均匀的圆柱状结构，其特征在于：所述燃煤气化炉的顶面连接有燃煤粉气体管(5)和催化剂气体管(6)，所述燃煤粉气体管的内部燃煤粉气体和所述催化剂气体管的内部催化剂气体经过第一换热器预热后送入所述燃煤气化炉；
所述气固分离器的进口连接有合成气进气管(7)，所述合成气进气管通过所述燃煤气化炉的顶面与所述燃煤气化炉相通，所述气固分离器的下端出口连接有将固体颗粒送入所述燃煤气化炉的固体回料管(8)，所述固体回料管通过所述燃煤气化炉的侧壁中部与所述燃煤气化炉相通，所述气固分离器的上端出口连接有可燃气体输出管(9)，所述可燃气体输出管的内部可燃气体经过第一换热器降温后输出；
所述燃煤气化炉的底面连接有将燃煤灰渣经过第二换热器降温后排入燃煤灰渣槽(10)的燃煤灰渣管(11)。
2.根据权利要求1所述的水蒸气循环燃煤气化装置，其特征在于：所述第二换热器的进水口连接有冷却水进水管(12)，所述第一换热器的出气口连接有水蒸气出气管(13)，所述第一换热器和所述第二换热器通过水蒸气连接管(14)连接。
3.根据权利要求1所述的水蒸气循环燃煤气化装置，其特征在于：所述燃煤气化炉的底面为周边高中间低的“漏斗”状结构，所述燃煤气化炉的底面的上表面的坡度为10-30％，所述燃煤气化炉的底面的最低处连接有所述燃煤灰渣管。
4.根据权利要求1所述的水蒸气循环燃煤气化装置，其特征在于：所述气固分离器的底面为周边高中间低的“漏斗”状结构，所述气固分离器的底面的上表面的坡度为10-30％，所述气固分离器的底面的最低处连接有所述固体回料管。
5.根据权利要求4所述的水蒸气循环燃煤气化装置，其特征在于：所述燃煤气化炉的同一水平面上均匀分布2-4个等离子发生器(15)且所述等离子发生器位于所述燃煤气化炉的内表面上端。
6.根据权利要求1所述的水蒸气循环燃煤气化装置，其特征在于：所述催化剂气体管的内部气体为氧气和水蒸气。
7.根据权利要求1所述的水蒸气循环燃煤气化装置，其特征在于：所述可燃气体输出管的内部可燃气体为一氧化碳、氢气和甲烷等。
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| CN114085684A (zh) * | 2020-08-25 | 2022-02-25 | 山东新博润环境技术有限公司 | 一种煤气化渣等离子气化热电联产系统及方法 |
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