[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]发明专利申请公开说明书
[11]公开号CN 1786123A
[43]公开日2006年6月14日
[21]申请号200510118290.0[22]申请日2005.10.25
[21]申请号200510118290.0
[71]申请人太原理工大学
地址030024山西省太原市迎泽西大街79号(煤
科学与技术重点实验室)
[72]发明人戎文华 杨巨生 张永发 谢克昌 [51]Int.CI.C10J 3/04 (2006.01)
权利要求书 3 页 说明书 10 页 附图 3 页
[54]发明名称
[57]摘要
其特征是煤料经分离器预热后由上环室L阀进入气
化外筒中进行气化，其中未气化的煤焦由下环室L
上环室L阀、气化外筒再次进行内循环气化；气化
煤气输入煤气分离器分离后输出，烟气输入烟气分
离器分离后排放，分离的飞煤或飞灰由回料控制阀
及排灰阀进行飞煤外循环气化或飞灰外排放；在气
化燃烧内筒产生的灰渣由排灰管排出。本发明利用
粉煤集加热、气化和燃烧分别在惯性分离器、气化
外筒和气化燃烧内筒中进行，热量利用率达85％～
92％，而且煤料分级循环连续气化，结构简单，生
产效率高，产品煤气以CO和H 2为主，是制醇醚等含
氧化合物的优质原料。
200510118290.0权 利 要 求 书第1/3页 1.一种内外循环煤气化方法，其特征在于：煤料由环型进煤口(30)进入分离器(29)中预热为530℃～600℃后进入上环室L阀(1)中，在上环室L阀推动气入口(3)推动气的推动下，沿上环室L阀煤料进口挡板(2)纵向进入流化床气化外筒(4)的中间，由流化床气化外筒(4)底部的过热蒸汽入口(7)进入流化床气化外筒(4)中的200℃～250℃的过热水蒸汽与炽热的煤料进行燃烧气化， 其中，未燃烧气化的煤焦进入流化床气化外筒(4)底部的下环室L阀(33)中，由下环室L阀推动气入口(12)的推动气推入流化床燃烧提升内筒(5)中，与流化床气化外筒(4)底部的压缩空气入口(11)通过布风板(8)进入的压缩空气一起上升进行燃烧气化，其中，未燃烧气化的煤焦随燃烧气流进入分离器(29)中进行气固分离，分离后的煤焦再次进入上环室L阀(1)中，由上环室L阀推动气入口(3)的推动气推入流化床气化外筒(4)中，再次进行内循环燃烧气化；
在流化床气化外筒(4)中，燃烧气化产生的煤气通过煤气出口管(15)送入煤气分离器(20)中进行气固分离，分离后的煤气由煤气出口(21)输出； 在流化床燃烧提升内筒(5)中，燃烧煤焦产生的高温烟气在分离器(29)中与煤料逆流换热加热煤料，然后由烟气出口管(26)送入燃烧烟气分离器(22)中进行气固分离，分离后的高温烟气由烟气出口(23)排出；
在燃烧烟气分离器(22)和煤气分离器(20)中，分离后的飞煤或飞灰由回料控制阀(19)、煤气分离器排灰阀(16)及燃烧烟气分离器排灰阀(18)进行飞煤外循环气化或飞灰外排放；
在煤气出口管(15)和烟气出口管(26)的预热水套中，自来水由自来水进口(13)进入煤气出口管预热水套(14)中进行预热后，由预热水出口管(24)送入烟气出口管预热水套(25)中进行再预热，再由汽化室进水管(27)送入分离器外套
汽化室(28)中进行汽化，再将汽化后的水蒸汽由蒸汽加热管(32)通过分离器(29)中加热为过热蒸汽，然后
由过热蒸汽管(6)送入流化床气化外筒(4)的底部与炽热的煤料进行燃烧气化；
在流化床燃烧提升内筒(5)中燃烧产生的灰渣由底部的排灰管(9)排入水封槽(10)中。
2.如权利要求1所述的内外循环煤气化方法，其特征在于所述的煤料是低挥发分粉煤或者无烟粉煤。
3.一种用于实现内外循环煤气化方法的装置，其包含上环室L阀(1)、上环室L阀煤料进口挡板(2)、上环室L阀推动气入口(3)、流化床气化外筒(4)、流化床燃烧提升内筒(5)、过热蒸汽管(6)、过热蒸汽入口(7)、布风板(8)、排灰管(9)、水封槽(10)、压缩空气入口(11)、下环室L阀推动气入口(12)、自来水进口(13)、煤气出口管预热水套(14)、煤气出口管(15)、煤气分离器排灰阀(16)、回料管(17)、燃烧烟气分离器排灰阀(18)、回料控制阀(19)、煤气分离器(20)、煤气出口(21)、燃烧烟气分离器(22)、烟气出口(23)、预热水出口管(24)、烟气出口管预热水套(25)、烟气出口管(26)、汽化室进水管(27)、分离器外套汽化室(28)、分离器(29)、环型进煤口(30)、内筒套管(31)、蒸汽加热管(32)、下环室L阀(33)，其特征在于：
一个流化床燃烧提升内筒(5)，其外套设有流化床气化外筒(4)；顶部连接有内筒套管(31)和上环室L阀煤料进口挡板(2)以及连通有分离器(29)；底部设有下环室L阀(33)、布风板(8)、压缩空气入口(11)和排灰管(9)以及水封槽(10)；
一个流化床气化外筒(4)，其内套设有流化床燃烧提升内筒(5)及内筒套管
(31)；顶部连通有分离器(29)、连接有分离器外套汽化室(28)；上部设有上环室L阀(1)、上环室L阀推动气入口(3)、煤气出口管(15)以及煤气出口管预热水套(14)；下部连通有下环室L阀(33)和下环室L阀推动气入口(12)以及过热蒸汽入口(7)；底部设有布风板(8)、压缩空气入口(11)和排灰管(9)以及水封槽(10)；
一个分离器(29)，其下端连通有流化床气化外筒(4)和流化床燃烧提升内筒(5)、连接有内筒套管(31)；上端连通有环型进煤口(30)；侧面连通有烟气出口管(26)；其内设有蒸气加热管(32)；其外围设有分离器外套汽化室(28)； 一个分离器外套汽化室(28)，其内套设有分离器(29)并连通有蒸气加热管(32)；其外连通有汽化室进水管(27)，连接有烟气出口管预热水套(25)、过热蒸汽管(6)和环型进煤口(30)；其下端连接有流化床气化外筒(4)； 一个煤气分离器(20)，其一侧上部连通有煤气出口管(15)、连接有煤气出口管预热水套(14)以及其上的自来水进口(13)和预热水出口管(24)；上端设有煤气出口(21)；下部连通有回料管(17)以及回料控制阀(19)；下端部设有煤气分离器排灰阀(16)；
一个燃烧烟气分离器(22)，其一侧上部连通有烟气出口管(26)、连接有烟气出口管预热水套(25)以及其上的预热水出口管(24)和汽化室进水管(27)；上端连通有烟气出口(23)；下部连通有回料管(17)以及回料控制阀(19)；下端部设有燃烧烟气分离器排灰阀(18)。
200510118290.0说 明 书第1/10页
内外循环煤气化方法及装置
技术领域
本发明涉及一种煤气化的方法及设备，特别是一种用于内外循环流化床煤气化的方法及装置。
背景技术
煤气化方法中，气流床煤气化需要庞大的制粉设备，耗电高，其喷嘴寿命短以及耐火材料要求严格；固定床煤气化的效率只有85％左右，剩余难以气化的5％～10％的半焦与灰渣一同排出；流化床煤气化方法中，煤料循环气化，实现煤料与气化剂长时间的充分接触，将难于气化的煤料多次进行循环气化，以适应不同煤种及高灰低质煤的气化。在这方面，发明人已申请的专利有：专利号为03112381.3的《一种煤气化的方法及装置》的发明专利，其中介绍了煤气化的方法和装置，包括气化反应器、燃烧提升炉以及具有煤预处理功能的给料加热器等；已申请的专利号为01123960.3的《粉煤流化床气化方法及气化炉》发明专利，公开了粉煤流化床气化方法及气化炉，该专利设有煤燃烧段与气化段分离的结构，其燃烧段产生的热量完全靠高温物料带入气化段，但这种燃烧段与气化段分离的结构增加了设备的散热性，因此，发明人提出了一种煤的燃烧与气化交替进行、煤燃烧过程通过高温物料循环以及内、外筒的热传递为煤的气化提供热源、实现内循环与外循环的复合循环的煤气化方法及设备，进一步地，为了防止在内外复合循环煤气化的过程中，部分煤料在内筒外壁结焦的现象以及内外筒顶部分离器中570℃～600℃的高温热量利用，发明人对煤气化方法及设备进行了改进，由此而提出了一种结构紧凑的、热效率利用高的内外循
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