[发明专利]一种产一氧化碳的气化炉设备及方法

说明书

本发明公开了一种产一氧化碳的气化炉设备及方法，属于煤化工技术领域。该气化炉设备包括具有燃烧室的气化炉；沿燃烧室的轴向，燃烧室由下至上分别设有用于喷入煤粉及氧气和蒸汽的煤粉加压烧嘴、用于喷入二氧化碳的二氧化碳喷嘴以及用于喷入无挥发份碳基原料的无挥发份碳基烧嘴。该设备单位体积生产能力高、能耗低，对应地，采用上述气化炉设备生产一氧化碳可彻底解决在气化炉内以CO₂作为反应物生产CO的难题，同时解决了生物质炭及无挥发份碳基原料在气流床气化炉上气化难题。

技术领域

本发明涉及煤化工技术领域，具体而言，涉及产一种产一氧化碳的气化炉设备及方法。

背景技术

煤和氧气通过烧嘴进入气流床气化炉内产生合成气，主要成分为CO和H₂，及少量CO₂，气化炉内CO₂与碳反应受气化炉液态排渣和反应吸热双重影响，反应深度有限，部分气化炉也产生高压饱和或过热蒸汽，尤其上至废锅气化炉需要大量合成气返回气化炉作为激冷气，激冷气约为气化炉产气量的1/3，且气化炉及附属系统设计在正常设计下，必须再增大30％，单位体积生产能力低、能耗高，直接影响气化装置运行成本。同时气流床气化炉没有直接气化生物质碳及半焦等无挥发份碳基原料的工业运行先例。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种产一氧化碳的气化炉设备，其一方面可实现在气化炉内以CO₂作为反应物生产CO，另一方面可直接气化生物质碳及半焦等无挥发份碳基原料。

本发明的目的之二在于提供一种气化炉设备中生产一氧化碳的方法。

本申请可这样实现：

第一方面，本申请提供一种产一氧化碳的气化炉设备，其包括具有燃烧室的气化炉，沿燃烧室的轴向，燃烧室由下至上分别设有用于喷入煤粉及氧气和蒸汽的煤粉加压烧嘴、用于喷入二氧化碳的二氧化碳喷嘴以及用于喷入无挥发份碳基原料的无挥发份碳基烧嘴。

在可选的实施方式中，煤粉加压烧嘴的数量为多个，多个煤粉加压烧嘴沿燃烧室的周向设置，且煤粉加压烧嘴的嘴口与燃烧室的径向所在截面平行。

在可选的实施方式中，煤粉加压烧嘴的数量为4-8个。

在可选的实施方式中，多个煤粉加压烧嘴等距间隔设置。

在可选的实施方式中，二氧化碳喷嘴的数量为多个，多个二氧化碳喷嘴沿燃烧室的周向设置，且二氧化碳喷嘴的嘴口与燃烧室的径向所在截面之间具有第一夹角。

在可选的实施方式中，第一夹角的角度0-30°；优选地，当第一夹角的角度大于0°时，第一夹角的角度向上。

在可选的实施方式中，二氧化碳喷嘴的数量为4-16个。

在可选的实施方式中，多个二氧化碳喷嘴等距间隔设置。

在可选的实施方式中，无挥发份碳基烧嘴的数量为多个，多个无挥发份碳基烧嘴沿燃烧室的周向设置，且无挥发份碳基烧嘴的嘴口与燃烧室的径向所在截面之间具有向下的第二夹角。

在可选的实施方式中，第二夹角的角度为10-60°。

在可选的实施方式中，无挥发份碳基烧嘴的数量为4-8个。

在可选的实施方式中，多个无挥发份碳基烧嘴等距间隔设置。

在可选的实施方式中，燃烧室的上端和下端均呈锥形。

在可选的实施方式中，燃烧室的下方还设有激冷室。

在可选的实施方式中，激冷室具有冷却夹层。