一种多级配气高温煤气化装置及方法

摘要

本发明公开了一种多级配气高温煤气化装置及方法，该装置在气化反应器内由下至上分别为富氧燃烧段、混合气化段、气化升温段和气化提升段四段，每段分别设有独立的气化剂进口，实现各段煤的不同反应条件，富氧燃烧段由燃料富氧燃烧放热提供了气化反应所需热量的大部分，混合气化段、气化升温段和气化提升段分别进行不同程度的燃烧、气化反应。多级配气根据各段反应的特点进行配气，大大减少了氧气的消耗量，保持气化反应器内较高的反应温度，同时使气化反应器内的温度均匀分布，实现高气化效率、高碳转化率、低污染的煤气化。

主权项

一种多级配气高温煤气化装置，其特征在于：包括气化反应器(1)和风室(100)，所述风室(100)设置在气化反应器(1)的底部，所述气化反应器(1)由下至上分为富氧燃烧段(101)、混合气化段(102)、气化升温段(103)和气化提升段(104)；所述富氧燃烧段(101)向上收缩过渡至混合气化段(102)，混合气化段(102)向上收缩过渡至气化升温段(103)，气化升温段(103)向上收缩过渡至气化提升段(104)；所述风室(100)上设置有风室气化剂入口(2)和风室排渣管(3)；所述富氧燃烧段(101)下部侧面设置有一级进料口(151)、一级返料口(10)和两个一级气化剂入口(111)；所述混合气化段(102)下部侧面设置有二级进料口(161)、二级返料口(11)和两个二级气化剂入口(121)；所述气化升温段(103)中部侧面设置有四个三级气化剂入口(131)；所述气化提升段(104)中部侧面设置有四个四级气化剂入口(141)；所述气化提升段(104)顶部出口依次连接一级旋风分离器(4)和二级旋风分离器(5)；所述一级旋风分离器(4)下部依次连接有一级下降管(6)、一级返料阀(8)和向下倾斜的一级返料斜管(81)，所述一级返料斜管(81)接入一级返料口(10)；所述二级旋风分离器(5)下部依次连接有二级下降管(7)、二级返料阀(9)和向下倾斜的二级返料斜管(91)，所述二级返料斜管(91)接入二级返料口(11)；所述富氧燃烧段(101)的直径为D、高度为H，一级气化剂入口(111)距离富氧燃烧段(101)底部的距离为H/5，一级进料口(151)和一级返料口(10)距离富氧燃烧段(101)底部的距离为H/2；所述混合气化段(102)的直径为D₂＝4D/5、高度为H₂＝3H，二级进料口(161)距离混合气化段(102)底部的距离为H₂/5，二级气化剂入口(121)和二级返料口(11)距离混合气化段(102)底部的距离为H₂/3；所述气化升温段(103)的直径为D₃＝3D/5、高度为H₃＝4H/3，三级气化剂入口(131)距离气化升温段(103)底部的距离为H₃/4；所述气化提升段(104)的直径为D₄＝D/2、高度为H₄＝2H，四级气化剂入口(141)距离气化提升段(104)底部的距离为H₄/6。