一种煤和生物质多射流复合式流化床气化装置
专利汇可以提供一种煤和生物质多射流复合式流化床气化装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种 煤 和 生物 质 多射流复合式 流化床 气化 装置是由流化床、 合成气 出口(7)、 水 蒸气入口(1)、射 流管 组成，流化床由下部床体(4)、中部扩大段(5)和上部扩大段(6)三部分组成，中部扩大段(5)的直径比下部床体(4)大，上部扩大段(6)的直径比中部扩大段(5)大，上部扩大段(6)内有一个旋 风 分离器(8)，旋风分离器(8)顶端是合成气出口(7)，下部床体(4)底部呈锥形结构，射流管分为主射流进料管(2)和辅助射流管(3)，在下部床体(4)底部的锥形结构处沿径向分两层装有辅助射流管(3)，在下部床体(4)底部的中心并与辅助射流管(3)处于同一水平面上装有主射流进料管(2)，下部床体(4)锥形结构的底部是灰渣出口(10)，灰渣出口(10)侧面有水蒸气入口(1)，流化床外面有保温层(9)保温。本实用新型结构简单、成本低、易操作的优点。，下面是一种煤和生物质多射流复合式流化床气化装置专利的具体信息内容。
1.一种煤和生物质多射流复合式流化床气化装置是由流化床、合成气 出口(7)、水蒸汽入口(1)、射流管组成，其特征在于流化床由下部床体 (4)、中部扩大段(5)和上部扩大段(6)三部分组成，中部扩大段(5)的直径 比下部床体(4)大，上部扩大段(6)的直径比中部扩大段(5)大，上部扩大 段(6)内有一个旋风分离器(8)，旋风分离器(8)顶端是合成气出口(7)，下 部床体(4)底部呈锥形结构，射流管分为主射流进料管(2)和辅助射流管 (3)，在下部床体(4)底部的锥形结构处沿径向分两层装有辅助射流管 (3)，在下部床体(4)底部的中心并与辅助射流管(3)处于同一水平面上装 有主射流进料管(2)，下部床体(4)锥形结构的底部是灰渣出口(10)，灰 渣出口(10)侧面有水蒸汽入口(1)，流化床外面有保温层(9)保温。
2.如权利要求1所述的一种煤和生物质多射流复合式流化床气化 装置，其特征在于所述的辅助射流管(3)是相邻内层辅助射流管或相邻 外层辅助射流管呈正三角形分布，且每个辅助射流管间距相等。
技术领域
本实用新型是一种处理煤和生物质混合物的气化装置，具体地说 涉及一种煤和生物质混合物气化制备合成气的多射流复合式流化床气 化装置。
背景技术
流化床反应器因其气固混合充分和传递效率高等优势而广泛应用 于煤和生物质气化领域。然而，目前已工业化的U-gas气化炉、KRW 气化和灰熔(粘)聚粉煤气化炉(如中国专利ZL94106781.5和 ZL03262731.9)均采用单一射流喷口，即单射流流化床。随着设备的 进一步放大，射流穿透深度和射流崩塌后所形成的气泡尺寸均随射流 喷嘴直径增大或射流气速增高而增加，其后果使气固接触效率降低， 最终影响到气化效率和合成气质量。另外，在生物质流化床气化炉内， 为了改善固体颗粒的流化性能，通常需要加入一定量的固体惰性介质， 例如无催化性能的石英砂和具有催化作用的白云石等。中国专利(ZL 200420078434.5)虽已提出了在螺旋输送器进料口上方设置拔料器的 方法改善生物质流化性能问题，但是装置的投资、运行及其维护费用 却有所增加。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单、成本低、易操作的煤和 生物质共气化制备合成气的多射流复合式流化床气化炉。
本实用新型的目的是这样实现的，它是由流化床、合成气出口、 水蒸汽入口、射流管组成，其特征在于流化床由下部床体、中部扩大 段和上部扩大段三部分组成，中部扩大段的直径比下部床体大，上部 扩大段的直径比中部扩大段大，上部扩大段内有一个旋风分离器，旋 风分离器顶端是合成气出口，下部床体底部呈锥形结构，射流管分为 主射流进料管和辅助射流管，在下部床体底部的锥形结构处沿径向分 内外两层装有辅助射流管，在下部床体底部的中心并与辅助射流管处 于同一水平面上装有主射流进料管，下部床体底部锥形结构的底部是 灰渣出口，灰渣出口侧面有水蒸汽入口，流化床外面有保温层保温。
如上所述的辅助射流管是相邻内层辅助射流管或相邻外层辅助射 流管呈正三角形分布，且每个辅助射流管间距相等。
煤和生物质的混合燃料与一部分空气通过主射流进料管进入射流 流化床，水蒸汽经水蒸汽入口和内层辅助射流管进入流化床内，另一 部分空气则由外层辅助射流管进入流化床，混合燃料在水蒸汽的作用 下，煤和生物质发生热解和气化反应，合成气经旋风分离器进行分离 后从合成气出口排出，灰渣由灰渣出口排出。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
①本实用新型可以实现对煤和生物质混合燃料的气化，煤和生 物质的相互混合的协同效应可以有效地改善二者的流化性 能；
②本实用新型利用气力输送将煤和生物质的混合燃料与空气 一起输送入射流流化床内，在无需其它辅助设备的情况下， 保证进料稳定；
③流化床采用复合式设计，床体上部设计有两个异径的扩大 段，带有灰渣的合成气在经过两个异径扩大段时，气、固有 效分离。床体采用锥形结构，可以使热解、气化过程的流动、 传递和反应得到强化；
④流化床上部扩大段内有一个旋风分离器，能够使合成气与灰 高效分离；
⑤流化床采用主射流进料管进料，由于射流区氧气浓度较高， 主要发生煤和生物质的燃烧放热反应，而周边环形区氧气浓 度较低，主要发生煤和生物质的热解及其与水蒸汽的气化吸 热反应，射流区燃烧反应释放的热量，通过颗粒的强内循环 和中心区高温气体扩散传递至环形区，为环形区热解和气化 吸热反应提供能量，实现能量的直接耦合，使设备趋于紧凑；
⑥床体底部锥形结构处沿径向分两层装有辅助射流管，内层辅 助射流管径稍大于外层，各层内相邻射流管呈正三角形分 布，且每个射流管间距相等，多个射流管的设置，使流化床 内形成多个射流床模块，保证了高温气体与固体燃料的充分 接触，另外，内、外层辅助射流管分别通入水蒸汽和热空气， 使气化吸热反应和燃烧放热反应同时被强化；
⑦相同射流气量下，与单一射流相比，通过每个射流管的气量 大为减少，射流穿透深度和射流崩塌后生成的气泡直径也明 显减小，气泡分布更加均匀，易于工艺操作控制。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图
图2是本实用新型A-A方向示意图
如图所示，1是水蒸汽入口，2是主射流进料管，3是辅助射流管，4 是下部床体，5是中部扩大段，6是上部扩大段，7是合成气出口，8 是旋风分离器，9是保温层，10是灰渣出口。
具体实施方式
煤和生物质的混合燃料与一部分空气通过主射流进料管2进入流 化床后，形成固体燃料的高温燃烧区，水蒸汽分别经水蒸汽入口1和 内层辅助射流管3进入流化床，另一部分空气则由外层辅助射流管3 进入流化床，混合燃料在水蒸汽的作用下，煤和生物质发生热解和气 化反应，合成气和灰渣在流化床中部扩大段5和流化床上部扩大段6 分离后，夹带灰的合成气进入流化床上部扩大段6内的旋风分离器8， 经旋风分离器8分离后的合成气由合成气顶端的合成气出口7排出， 灰渣由流化床床体4下部的灰渣出口10排出。
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