专利名称：一种浓相输送煤粉的气化方法
技术领域：
本发明涉及一种浓相输送煤粉的气流床气化方法，属于煤气化和煤炭转换技术。
背景技术：
煤气化是煤清洁利用的重要途径。气流床煤气化方法是目前应用较广的气化方法，其特征是，在气化过程中，氧化剂和气化用煤被高速射入气流床气化炉中，在炉内高温高压环境下迅速发生煤气化反应。目前常用的气流床煤气化方法主要包括水煤浆气化技术和粉煤气化技术。与水煤浆气化技术相比，粉煤气化技术具有碳转化效率、冷煤气效率更高和耗氧量相对较低等优点，因此科研机构和企业也越来越重视粉煤气化技术的开发和应用。但目前粉煤气化技术仍存在着一些缺点。粉煤气化技术中，煤粉的气力输送一般采用常温惰性载气。常温惰性载气不参与气化反应，因此会降低气化产物的浓度；同时，常温惰性气体也会在气化炉内吸收一部分气化反应的热量，因而会造成一定的热损失。为了保证粗合成气的纯度，降低上述的常温惰性气体造成的热损失，就需要降低常温惰性载气的流量，即相对提高煤粉的输送浓度。但在常温下，由于煤粉含有水分，提高煤粉的输送浓度，就会增加输送的不稳定性，造成气化炉内超温等事故，影响气化炉的安全运行，从而制约了常温载气输送煤粉的浓度的提高。此外，如果能够进一步降低煤气化过程中的耗氧量， 就可以降低成本，带来巨大的经济效益。因此，气流床气化方法中，需要一种新的技术，能够在现代气流床气化炉的基础上实现高浓度煤粉的稳定输送，并在保证气化效率的基础上进一步降低耗氧量。
发明内容
在气流床气化炉的基础上，本发明提出了一种浓相输送煤粉的气化方法；该方法以高温载气对煤粉进行输送，实现稳定的浓相粉煤输送，并在保证气化效率的基础上进一步降低耗氧量。具体来说，本发明的技术方案如下一种浓相输送煤粉的气化方法，该方法采用如下气化装置，该气化装置包括气流床气化炉、煤粉发料罐、空分装置和高温载气输入管，煤粉发料罐通过浓相煤粉输送管与气流床气化炉相连接，空分装置通过纯氧输送管与气流床气化炉相连接，其特征在于所述的浓相输送煤粉的气化方法包括如下步骤1)煤粉发料罐具有内置的或者外置的加热装置，将煤粉加热干燥，加热温度为 100°C 200 °C ；2)温度为200°C 400°C的高温载气携带加热后的煤粉，通过浓相煤粉输送管进入气流床气化炉，同时，空分装置分离得到的纯氧经纯氧输送管送入气流床气化炉，纯氧、 高温载气以及被加热的煤粉在气流床气化炉内完成气化过程。如上所述的一种浓相输送煤粉的气化方法，其特征在于所述的高温载气为H2O, CO2或队。
本发明具有以下优点煤粉在煤粉发料罐中被加热干燥，并由高温载气输送，提高了气流床气化炉入口煤粉的温度，抑制了煤中的水分对煤粉的气力输送过程的不利影响， 为实现稳定的浓相输送提供了保障；当采用高温惰性载气输送煤粉时，煤粉输送浓度高于采用常温惰性载气时的浓度，高温惰性载气的使用量相对地得到了减少，从而减少了气化炉内惰性载气吸收热量所造成的热损失，同时提高了气化产物浓度；当采用高温吸热型氧化剂气体输送煤粉时，该气体直接代替部分氧气参与气化反应，可降低气化过程的耗氧量， 从而降低了成本。
图1为一种浓相输送煤粉的气化方法示意图。1-气流床气化炉；2-浓相煤粉输送管；3-纯氧输送管；4-煤粉发料罐；5-高温载气输入管；6-空分装置。
具体实施例方式下面结合附图进一步说明本发明的原理、具体结构及最佳实施方式。图1为一种浓相输送煤粉的气化方法示意图。该方法采用的气化装置，主要包括气流床气化炉1、浓相煤粉输送管2、纯氧输送管3、煤粉发料罐4、高温载气输入管5以及空分装置6。煤粉发料罐4设有内置的或外置的加热装置，以控制煤粉的温度在100°C 200°C 范围内。从高温载气输入管5引入的高温载气，携带煤粉发料罐4中已加热干燥的煤粉，经浓相煤粉输送管2送入气流床气化炉1中。纯氧由空分装置6从空气中分离出来，并经由纯氧输送管3送入气流床气化炉1。纯氧、高温载气以及被加热的煤粉在气流床气化炉内1 形成高温气流火焰，并完成气化过程。上述过程所用的高温载气，为高温吸热型氧化剂气体或惰性气体，主要为H2O, CO2或队，其温度范围为200°C 400°C，以保证煤粉在输送过程中得到进一步加热，并使最终温度低于煤粉发生快速裂解或者软化的温度。该方法中，煤粉在煤粉发料罐中被加热干燥，并由高温载气输送，提高了气流床气化炉入口煤粉的温度，抑制了煤中的水分对煤粉的气力输送过程的不利影响，为实现稳定的浓相气力输送提供了保障；当采用高温惰性载气输送煤粉时，煤粉输送浓度高于采用常温惰性载气时的浓度，高温惰性载气的使用量相对地得到了减少，减少了气化炉内惰性载气吸热所造成的热损失，也提高了气化产物浓度；当采用高温吸热型氧化剂气体输送煤粉时，该气体直接代替部分氧气参与气化反应，则可降低气化过程的耗氧量，从而降低了成本。
权利要求
1.一种浓相输送煤粉的气化方法，该方法采用如下气化装置，该气化装置包括气流床气化炉(1)、煤粉发料罐G)、空分装置(6)和高温载气输入管(5)，煤粉发料罐(4)通过浓相煤粉输送管( 与气流床气化炉(1)相连接，空分装置(6)通过纯氧输送管(3)与气流床气化炉(1)相连接，其特征在于所述的浓相输送煤粉的气化方法包括如下步骤1)煤粉发料罐(4)具有内置的或者外置的加热装置，将煤粉加热干燥，加热温度为 100°C 200 °C ；2)利用温度为200°C 400°C的高温载气携带加热后的煤粉，通过浓相煤粉输送管(2) 送入气流床气化炉(1)，同时，空分装置(6)分离得到的纯氧经纯氧输送管(6)送入气流床气化炉(1)，纯氧、高温载气以及被加热的煤粉在气流床气化炉(1)内完成气化过程。
2.据权利要求1所述的一种浓相输送煤粉的气化方法，其特征在于所述的高温载气为H2O, CO2或队。
全文摘要
一种浓相输送煤粉的气化方法，属于煤炭转化和煤化工技术。本发明采用的气化装置由气流床气化炉、浓相煤粉输送管、煤粉发料罐和高温载气输入管组成。在本气化方法中，高温载气通过浓相煤粉输送管将煤粉输送至气流床气化炉内，空分装置向气流床气化炉内提供纯氧。纯氧、高温载气和被加热的煤粉在气流床气化炉内形成高速射流气化火焰，并完成气化过程。本发明采用高温载气输送煤粉，大大提高了气化炉入口的煤粉温度，当采用吸热型氧化剂作为热载气时，又可大大降低气化过程的耗氧量。
文档编号C10J3/72GK102433163SQ201110321689
公开日2012年5月2日 申请日期2011年10月20日 优先权日2011年10月20日
发明者刘青, 刘静豪, 吕俊复, 吴玉新, 岳光溪, 沈解忠, 蔡春荣 申请人:无锡华光锅炉股份有限公司, 清华大学