煤气化炉以及进行煤气化的方法与流程

技术特征：

1.一种煤气化炉，其特征在于，包括炉体(1)，所述炉体(1)内设置有顶端大、底端小的锥形分布板(2)，所述锥形分布板(2)上开设有布气孔；所述锥形分布板(2)将所述炉体(1)内腔分为气化区(11)和位于所述气化区(11)下方的燃烧区(12)；

所述气化区(11)具有可供粒径大于或等于预设粒径的煤料进入的第一进料口(111)以及可供反应产生的粗煤气排出的粗煤气出口(113)，所述炉体(1)上具有用于向所述气化区(11)通入气化剂的第一气体入口(1121)；所述燃烧区(12)具有可供粒径小于所述预设粒径的煤料进入的第二进料口(121)以及可供燃烧气体进入的第二气体入口(122)；

所述锥形分布板(2)的底端连接有下料管(3)，所述下料管(3)的进口端(31)与所述气化区(11)连通，所述下料管(3)的出口端(32)延伸至所述燃烧区(12)内。

2.根据权利要求1所述的煤气化炉，其特征在于，所述炉体(1)内还设置有顶端大、底端小的锥形过滤板(4)；

所述锥形过滤板(4)位于所述锥形分布板(2)的下方，且所述锥形过滤板(4)与所述锥形分布板(2)之间形成环形间隙(125)，所述第一气体入口(1121)通过所述环形间隙(125)与所述气化区(11)连通；所述锥形过滤板(4)上具有过滤孔以及可供所述下料管(3)穿过的通孔(41)，所述过滤孔的孔径大于所述布气孔的孔径。

3.根据权利要求2所述的煤气化炉，其特征在于，所述锥形过滤板(4)的顶部边缘与所述炉体(1)内壁密封连接；

所述通孔(41)的内壁与所述下料管(3)之间互不接触，以使所述通孔(41)的内壁与所述下料管(3)的外壁之间形成下料间隙(42)。

4.根据权利要求2所述的煤气化炉，其特征在于，所述锥形分布板(2)与所述锥形过滤板(4)同轴设置，且所述锥形分布板(2)所在的圆锥的锥角与所述锥形过滤板(4)所在的圆锥的锥角相同；

和/或，所述布气孔的孔径为2mm～3mm，所述锥形分布板(2)的开孔率为1％～3％，所述锥形分布板(2)所在的圆锥母线与所述锥形分布板(2)的中轴线之间的夹角不大于45°；

和/或，所述过滤孔的孔径为3mm～4mm，所述锥形过滤板(4)的开孔率为1％～3％，所述锥形过滤板(4)所在的圆锥母线与所述锥形过滤板(4)的中轴线之间的夹角不大于45°。

5.根据权利要求2所述的煤气化炉，其特征在于，所述环形间隙(125)中设置有第一气体进入管(112)，且所述第一气体进入管(112)的进气口显露在所述炉体(1)外部，所述第一气体进入管(112)的进气口形成为所述第一气体入口(1121)，所述第一气体进入管(112)的管壁上开设有气体喷出孔(1122)。

6.根据权利要求5所述的煤气化炉，其特征在于，所述第一气体进入管(112)为多个，多个所述第一气体进入管(112)沿所述环形间隙(125)的周向间隔排布；

和/或，所述第一气体进入管(112)倾斜设置，且所述第一气体进入管(112)的倾斜角度与所述锥形分布板(2)的板面倾斜角度一致；

和/或，所述气体喷出孔(1122)为多个，多个所述气体喷出孔(1122)沿所述第一气体进入管(112)的延伸方向间隔排布，至少部分所述气体喷出孔(1122)朝向所述布气孔。

7.根据权利要求1至6任一项所述的煤气化炉，其特征在于，还包括控制气进入管(5)；

所述控制气进入管(5)的进气端显露在所述炉体(1)外部，所述控制气进入管(5)的出气端由所述下料管(3)的出口端(32)伸入至所述下料管(3)中，所述控制气进入管(5)的最大外径小于所述下料管(3)的最小内径，所述控制气进入管(5)用于向所述下料管(3)中通入控制气，以控制所述下料管(3)的下料速度。

8.根据权利要求7所述的煤气化炉，其特征在于，所述气化区(11)内设置有料位高度检测装置，所述料位高度检测装置用于检测所述气化区(11)内的料位高度。

9.根据权利要求1至6任一项所述的煤气化炉，其特征在于，所述燃烧区(12)包括上区段(1201)和下区段(1202)，所述上区段(1201)位于所述气化区(11)和所述下区段(1202)之间，所述下料管(3)的出口端(32)延伸至所述下区段(1202)内；

所述气化区(11)的内径大于所述下区段(1202)的内径；在由所述气化区(11)至所述下区段(1202)的方向上，所述上区段(1201)的内径逐渐减小。

10.根据权利要求1至6任一项所述的煤气化炉，其特征在于，所述炉体(1)的外部设置有煤料破碎筛选装置，所述煤料破碎筛选装置具有第一出口和第二出口，所述第一出口与所述第一进料口(111)连通，所述第二出口与所述第二进料口(121)连通；

所述煤料破碎筛选装置用于对煤料进行破碎以及颗粒筛选，且使筛选出的粒径大于或等于所述预设粒径的煤料经所述第一出口进入至所述气化区(11)，使筛选出的粒径小于所述预设粒径的煤料经所述第二出口进入至所述燃烧区(12)。

11.一种利用如权利要求1至10任一项所述的煤气化炉进行煤气化的方法，其特征在于，所述方法包括：

向气化区内通入气化剂以及粒径大于或等于预设粒径的煤料，以使所述粒径大于或等于预设粒径的煤料和所述气化剂在所述气化区内发生气化反应，且使所述气化区内反应产生的固体产物通过下料管进入至燃烧区；

向燃烧区内通入燃烧气体以及粒径小于预设粒径的煤料，以使所述粒径小于预设粒径的煤料、所述固体产物和所述燃烧气体在所述燃烧区内发生燃烧反应，且使所述燃烧区内反应产生的烟气经所述锥形分布板进入至所述气化区内。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述气化区的气速低于临界流化风速；

所述燃烧区的气速大于等于临界流化风速的2倍。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过控制气进入管向所述下料管中通入控制气；

检测所述气化区内的料位高度；

其中，当所述料位高度低于预设下限高度时，增大所述控制气的通入量；当所述料位高度高于预设上限高度时，减小所述控制气的通入量。

技术总结
本公开涉及一种煤气化炉以及进行煤气化的方法，该煤气化炉包括炉体，炉体内设置有锥形分布板，锥形分布板上开设有布气孔；锥形分布板将炉体内腔分为气化区和位于气化区下方的燃烧区；气化区具有可供粒径大于或等于预设粒径的煤料进入的第一进料口，炉体上具有用于向气化区通入气化剂的第一气体入口；燃烧区具有可供粒径小于预设粒径的煤料进入的第二进料口以及可供燃烧气体进入的第二气体入口；锥形分布板的底端连接有下料管，下料管的进口端与气化区连通，下料管的出口端延伸至燃烧区内，从而提高了整体的碳转化率，提高了气化效率。

技术研发人员：徐彬;曾亮;李海冰;徐刚;李克忠
受保护的技术使用者：新奥科技发展有限公司
技术研发日：2021.03.30
技术公布日：2021.07.06