CN108753367A - 一种飞灰零排放的流化床粉煤气化装置及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种飞灰零排放的流化床粉煤气化装置及工艺，该装置包括由气化炉、高温旋风分离器、余热锅炉、高效旋风分离器、除尘器等结构组成的气化***以及由一旋料腿、一旋返料器、二旋料腿、二旋返料器、高效旋风料腿、高效旋风返料器、除尘器料腿、除尘器返料器、一级引射器、二级引射器、三级引射器、返料管等结构组成的返料***。该装置中气化***与返料***配合使用可直接将高压下气固分离器捕集的粗飞灰及细飞灰全部返回到气化炉的高温中心射流区并维持原来的气化炉内温度和压力不变，实现飞灰的零排放，最大限度的提高炉内灰团聚的效果，同时也优化了生产环境，是一种气化效率高、能长期稳定运行、环境友好的煤气化工艺。
Description
技术领域
本发明涉及粉煤气化技术领域，具体涉及一种飞灰零排放的流化床粉煤气化装置及工艺。
背景技术
我国是一个富煤、缺油、少气的国家。这一能源结构背景决定了煤炭在今后相当长的时间内仍将是我国能源的主体，是我国经济发展的重要支柱。在煤的多种利用方式中，煤炭的气化过程是将难以加工处理及脱除无用组分的固体原料煤，转化为易于净化和应用的气体的过程。截至目前，人们已开发出多种反应器，包括固定床、流化床以及气流床反应器以实现煤炭气化生产燃气、合成气等目的。在这些反应器中，流化床煤气化反应器由于所具有的非常高的传热和传质效率与大量处理原料煤颗粒的能力，在煤气化领域中得到了十分广泛的应用。
流化床煤气化反应器中，出气化炉的飞灰的有效利用是确保煤气化炉稳定产气和提高碳转化率的关键问题之一。长久以来，人们通常容易想到的是采用高温旋风分离器捕集飞灰返回到气化炉内以期降低飞灰中残碳的含量，达到提高碳转化率和煤气产气量的目的。但一方面由于常压的循环流化床反应器床层温度偏低，床层温度在800至1100℃下运行，而多数气化原料煤900至1300℃的灰熔点温度，因此，常压的循环流化床煤气化工艺难以通过返料到床层达到将飞灰中的残碳″吃干榨净″的目的，只能将飞灰送入锅炉中燃烧另做它用；另外一方面，对于一些加压的流化床粉煤气化炉反应器，其共有的特点是在流化床气化炉的中下部都有一根引入氧气的中心射流管，于是在床层的密相区中下部形成一个温度接近于灰熔点温度的高温中心射流区，如果能够通过优化返料***将飞灰返料到这一区域，则可能实现飞灰中残碳的二次气化反应。这就涉及到返料口的位置设置及返料量的问题，而截至目前，这一问题尚未得到很好的解决。
现有技术中与加压流化床粉煤气化炉相关的飞灰回收利用***通常由高温旋风分离器及其返料***、除尘装置及其返料***组成。表一给出了不同装置捕集的飞灰的粒径范围及平均粒径分布。由表中可以看出，飞灰由平均粒径较大的粗飞灰和平均粒径较小的细飞灰组成，分别对应于高温旋风分离器(一旋、二旋)捕集的飞灰和高效旋风及除尘装置捕集的飞灰。
表一、不同装置捕集的飞灰粒度分布
在常规的加压流化床粉煤气化方法中，要么是对粗飞灰返回到气化炉高温中心射流区的重视程度不够，如中国专利CN201010582393.3的回收飞灰颗粒的方法中提到的返回到气化炉内高温中心射流区的飞灰的方案仅是将粗煤气净化过程中被高效旋风及除尘装置捕集下来的细飞灰依靠气力输送经过增压后送入高温中心射流区，而一旋、二旋捕集下的绝大部分粗飞灰(占出气化炉飞灰总量的比率高于80.0wt％)依靠重力自然流入，或者简单的气力吹送到气体分布板的上部，而且是流化床密相区的***，这部分循环回来的粗飞灰，从进入气化炉的瞬间即被密相区的上升气流带走，因此接触不到高温中心射流区，结果是粗飞灰中的残碳不能实现二次气化，灰也没有被熔融，在反反复复的返料到密相区和被气流带走的过程中，参与循环的飞灰越积越多，直到由旋风分离器效率决定的动态平衡-飞灰循环量与进煤量之比，达到10倍，甚至20、30倍，在如此高的循环倍率下，不仅增加了高温旋风分离器下返料管的磨损，而且粗飞灰在不断循环的过程中磨损变为细飞灰，浪费大量的能量减弱高温旋风分离器分离作用，同时也将返飞灰到高温中心射流区的压力转嫁给了高效旋风及除尘装置，这将增大后续设备诸如余热锅炉或除尘装置的故障几率；要么就是虽然考虑了占飞灰绝大部分质量比率的粗飞灰返料到高温中心射流区，如中国专利CN201620741538.2、CN201621065426.6提出了将绝大部分的飞灰返回到气化炉高温中心射流区的方案，实现了绝大部分飞灰的二次气化反应，但仍有一部分出气化炉的飞灰在被除尘器捕集后排出到气化***外，碳转化率、气化效率不能得到最大限度的提升，由于高效旋风及除尘装置捕集的细飞灰的反应活性低，也难以得到有效的利用。带来环保问题的同时也将提高煤气的生产成本。
发明内容
本发明是针对现有粉煤气化方法所存在的飞灰返料不完全，气化炉相关设备故障率高等问题提出的。飞灰零排放流化床粉煤气化方法及装置旨在提供一种原料适应性强、操作简便、运行稳定，环境友好、能实现长周期运行的方法及装置。此装置可以将气化过程产生的飞灰全部返回到高温中心射流区进行二次气化反应，实现灰团聚。
为实现上述目的，本发明所述的飞灰零排放的流化床粉煤气化装置包括气化炉，气化炉的顶部通过出气管道连接一级高温旋风分离器的上部，一级高温旋风分离器的顶部连接二级高温旋风分离器的上部，二级高温旋风分离器的顶部出口与余热锅炉的高温煤气入口连接；余热锅炉的下部高温煤气出口与高效旋风分离器的上部连接，高效旋风分离器的顶部出口连接除尘器的下部，除尘器的上部设有粗煤气出气管，用于排出粗煤气；高效旋风分离器的下部通过高效旋风料腿连接高效旋风返料器的入口，高效旋风返料器的出口连接到返料管上；除尘器的下部连接除尘器返料器的入口，除尘器返料器的出口连接到返料管上。
在一些实施方案中，在气化炉的顶部设有喷淋水喷头，气化炉的下部设置有气化剂分布板，气化剂分布板上设置有喷嘴；气化剂分布板下部设有返料口；气化剂分布板将气化炉分隔为上部的反应区域和下部的气化剂腔室，反应区域侧壁上设有至少一个粉煤进口，用于输送粉煤；反应区域连接所述返料口，气化剂腔室的侧壁上设有气化剂入口，气化剂入口用于将部分气化剂导入气化剂腔室，并通过气化剂分布板上的喷嘴进入气化炉上部的反应区域。
在另一些实施方案中，所述一级高温旋风分离器的下部通过一旋料腿连接一旋返料器；一旋返料器的底端连接返料管；一旋返料器和返料管一起连接到一级引射器的入口，一级引射器的出口通过所述返料口连接到气化炉内的高温氧化区。
在另一些实施方案中，二级高温旋风分离器的下部通过二旋料腿连接二旋返料器，二旋返料器连接一旋料腿并与一旋返料器的入口连接。
在另一些实施方案中，返料管上还串联有二级引射器和三级引射器，二级引射器的出口与一级引射器的入口连接，二级引射器的入口与三级引射器的出口连接，三级引射器的入口与吹送气管连接，除尘器返料器的出口三级引射器的入口连接，高效旋风返料器的出口连接到三级引射器的出口和二级引射器的入口之间。
优选的，所述的除尘器是布袋或除布袋以外的过滤装置。
所述的气化炉包括温度等于或高于飞灰的软化温度的高温氧化区，所述的高温氧化区位于该高温中心射流区内。
所述的气化炉的底部设有排渣管，排渣管的出口连接到高温冷渣机，排渣管用于排出气化炉内的底渣到高温冷渣机，以定量排出灰渣，确保气化炉中床层的稳定。
所述的气化剂分布板上的喷嘴用于强化床层内颗粒物料除轴向运动外的横向流动。
所述的气化炉的底部设置有中心进氧管，90％以上的氧气从气化炉底部的中心进氧管进入气化炉。
优选的，所述的一旋料腿和二旋料腿内设置有重力调节翻板阀，所述的一级高温旋风分离器和二级高温旋风分离器捕集的飞灰通过各料腿内设置的重力调节翻板阀作为返料器，而后飞灰经一级引射器引射送入气化炉内气化剂分布板的锥体下部；高效旋风分离器捕集的细飞灰利用二级引射器串联一级引射器将细飞灰引射送入气化炉内气化剂分布板的锥体下部；除尘器捕集的细飞灰利用三级引射器串联一级引射器和二级引射器将细飞灰引射送入气化炉内气化剂分布板的锥体下部。
重力调节翻板阀形式的返料器在整个气化炉的运行过程中，无需人工干预的对捕集到的飞灰进行返料，完全靠计算好的料封高度实现重力调节翻板阀的自动开启与关闭。
本发明所述的飞灰零排放的流化床粉煤气化工艺过程如下：
破碎到＜8.0mm以下，外水含量＜4.0wt％的粉煤通过进煤口连续稳定的送入到气化炉；调整进气***中水蒸气与氧化剂的配比，以使得粉煤在气化炉内发生气化反应；
其中，气化剂分布板下方的气化剂入口通入第一部分气化剂，气化剂中水蒸气与氧化剂的配比要确保第一部分气化剂中氧气的体积含量在40～70％vol％之间，调节高温中心射流区的温度，与粉煤中的碳发生氧化反应，生成二氧化碳或一氧化碳，并释放热量将周边的颗粒物料加热；气化剂入口中气体的射流速度限制在40～90m/s之间，在气化剂入口向上0.6～1.2m高度处形成连续的气泡相，气泡上升过程中携带气化剂分布板底部的物料上升，周边的物料补充，从而使得物料形成密相区内的内循环；
随后，气化剂分布板中通入第二部分气化剂，确保该第二部分气化剂中氧气的体积含量在5～15vol％之间；
粉煤气化反应产生的夹带飞灰颗粒的粗煤气在一级高温旋风分离器入口前通过喷淋水降温，而后依次进入一级高温旋风分离器、二级高温旋风分离器、余热锅炉、高效旋风分离器和除尘器以分别使粗煤气与粗飞灰颗粒分离、粗煤气与细飞灰颗粒分离，分离后的粗飞灰颗粒与细飞灰颗粒进入流化床气化炉中气化剂分布板下方，并由此返回到气化炉高温中心射流区，飞灰颗粒中的残碳与气化剂进行二次气化反应生成煤气，提高了粗煤气的产量，颗粒中的灰分发生再熔聚以底渣形式通过高温冷渣机定量排出气化炉。
本发明所述的飞灰零排放的流化床粉煤气化装置及工艺与现有技术相比，有益效果是：直接将高压下的粗飞灰及细飞灰全部返回到气化炉的高温中心射流区，维持原来的气化炉内温度和压力不变，最大限度的提高了炉内灰团聚的效果，返回来的飞灰的二次气化进一步提高了碳转化率和产气量。通过多个引射器将高温旋风分离器和除尘器捕集的飞灰直接回注到流化床气化炉的中心高温氧化区，保证了连续稳定返料及装置的长周期运行。截至目前，加压流化床煤气化炉难以推广使用的一个主要障碍在于不能保证煤气化***的稳定长周期运行。围绕长周期运行这一首要目的，通过以本发明所述流化床粉煤气化方法，能够保证这一目标的实现。
本发明所述的飞灰零排放的流化床粉煤气化装置及工艺的优点和效果如下：
1.超低循环倍率，参与循环的飞灰与进煤量之比，通称为循环倍率，该值由常规的加压流化床下的10倍，乃至20、30倍之多，降低到1倍或更低。循环倍率降低可有效的提高碳转化率和气化效率，为后续设备的长周期运行提供了最重要的前提。
2.气化剂分布板中心的多个进氧管可使氧化剂喷射气流以相互交叉的方式进氧，扩大了煤气化炉内的高温中心射流区，增大气化剂与原料煤的接触面积，加快反应速率、提高了气化效率和碳转化率。
3.两个高温旋风分离器串联加上两个料腿合并后将飞灰送入高温中心射流区，确保旋风除尘效率高于99％以上，飞灰的二次带出降低到2g/Nm3以下，从根本上解决了下游装备磨损的问题。
4.在余热锅炉之后设置高效旋风分离器及除尘器，进一步降低粗煤气中的飞灰的含量，使煤气中的含尘量达到工业燃气(氧化铝焙烧炉等领域)的含尘量要求。高效旋风分离器及除尘器捕集下的细飞灰(其中的碳含量在60～80wt％之间)，与高温旋风分离器捕集下的粗飞灰一起通过返料***返回气化炉高温中心射流区进行二次气化反应。提高碳转化率、冷煤气效率的同时实现了飞灰的零排放。
5.气化炉底渣的排放***使用高温冷渣机，高温底渣直接通过高温冷渣机定量排放，保证了气化炉内床层高度的稳定并回收灰渣中的热量，提高气化炉整体热效率。
6.高温旋风分离器进口前设置喷水降温，可以稳定出气化炉煤气的温度，这一设置的优点在于稳定旋风分离器的运行，防止烧坏后续设备，如余热锅炉、煤气管线等，大大降低了后续设备的故障几率，保证***的长周期稳定运行。
7.煤气化炉气化剂分布板与气化剂入口处氧化剂与水蒸气比例的分配，确保气化剂入口内气化剂中氧气的浓度在40～70vol％，气化剂分布板气化剂中氧气的浓度不高于15.0vol％。这样设置的优点在于保证高气化效率的同时，分布板上不易结渣而造成非计划性停车检修。
附图说明
图1是本发明所述的飞灰零排放的流化床粉煤气化装置的结构示意图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1所示，本发明所述的飞灰零排放的流化床粉煤气化装置包括气化炉1，在气化炉1的顶部设有喷淋水喷头6，气化炉1的下部设置有气化剂分布板3，气化剂分布板3上设置有喷嘴；气化剂分布板下部设有返料口4；气化剂分布板3将气化炉1分隔为上部的反应区域和下部的气化剂腔室，反应区域侧壁上设有至少一个粉煤进口，用于输送粉煤；反应区域连接所述返料口，气化剂腔室的侧壁上设有气化剂入口，气化剂入口用于将部分气化剂导入气化剂腔室，并通过气化剂分布板3上的喷嘴进入气化炉1上部的反应区域；气化炉1的顶部通过出气管道7连接一级高温旋风分离器8的上部，一级高温旋风分离器8的下部通过一旋料腿21连接一旋返料器18；一旋返料器18的底端连接返料管23；一旋返料器18和返料管23一起连接到一级引射器19的入口，一级引射器19的出口通过所述返料口连接到气化炉内的高温中心射流区2；一级高温旋风分离器8的顶部连接二级高温旋风分离器9的上部，二级高温旋风分离器9的顶部出口与余热锅炉10的高温煤气入口连接；二级高温旋风分离器9的下部通过二旋料腿22连接二旋返料器17，二旋返料器17连接一旋料腿21并与一旋返料器18的入口连接；余热锅炉10的下部高温煤气出口与高效旋风分离器11的上部连接，高效旋风分离器11的顶部出口连接除尘器12的下部，除尘器12的上部设有粗煤气出气管，用于排出粗煤气；高效旋风分离器11的下部通过高效旋风料腿24连接高效旋风返料器14的入口，高效旋风返料器14的出口连接到返料管23上；除尘器12的下部通过除尘器料腿25连接除尘器返料器13的入口，除尘器返料器13的出口连接到返料管23上；返料管23上还串联有二级引射器16和三级引射器15，二级引射器16的出口与一级引射器19的入口连接，二级引射器16的入口与三级引射器15的出口连接，三级引射器15的入口与吹送气管连接，除尘器返料器13的出口三级引射器15的入口连接，高效旋风返料器14的出口连接到三级引射器15的出口和二级引射器16的入口之间。
优选的，所述的除尘器12是布袋或其他过滤装置。
所述的气化炉包括温度等于或高于飞灰的软化温度的高温氧化区，所述的高温氧化区位于该高温中心射流区内2。
所述的气化炉1的底部设有排渣管5，排渣管5的出口连接到高温冷渣机20，排渣管5用于排出气化炉1内的底渣到高温冷渣机20，以定量排出灰渣，确保气化炉1中床层的稳定。
所述的气化剂分布板3上的喷嘴用于强化床层内颗粒物料除轴向运动外的横向流动。
所述的气化炉的底部设置有中心进氧管，90％以上的氧气从气化炉底部的中心进氧管进入气化炉。
优选的，所述的一旋料腿21和二旋料腿22内设置有重力调节翻板阀，所述的一级高温旋风分离器和二级高温旋风分离器捕集的飞灰通过各料腿内设置的重力调节翻板阀作为返料器，而后飞灰经一级引射器19引射送入气化炉内气化剂分布板的锥体下部；高效旋风分离器捕集的细飞灰利用二级引射器16串联一级引射器将细飞灰引射送入气化炉内气化剂分布板的锥体下部；除尘器捕集的细飞灰利用三级引射器串联一级引射器和二级引射器将细飞灰引射送入气化炉内气化剂分布板的锥体下部。
重力调节翻板阀形式的返料器在整个气化炉的运行过程中，无需人工干预的对捕集到的飞灰进行返料。虽然该重力调节翻板阀属于“机械阀”范畴，但没有提供任何需要人为调节的机构，完全靠计算好的料封高度实现重力调节翻板阀的自动开启与关闭，真正实现了智能化无人操作，而整个返料***处于一种“稳定平衡”运行状态。
本发明所述的飞灰零排放的流化床粉煤气化工艺过程如下：
破碎到＜8.0mm以下，外水含量＜4.0wt％的粉煤通过进煤口连续稳定的送入到气化炉；调整进气***中水蒸气与氧化剂的配比，以使得粉煤在气化炉内发生气化反应，粉煤气化反应产生的夹带飞灰颗粒的粗煤气在一级高温旋风分离器入口前通过喷淋水降温，而后依次进入一级高温旋风分离器、二级高温旋风分离器、余热锅炉、高效旋风分离器和除尘器以分别使粗煤气与粗飞灰颗粒分离、粗煤气与细飞灰颗粒分离，分离后的粗飞灰颗粒与细飞灰颗粒进入流化床气化炉中气化剂分布板下方，并由此返回到气化炉高温中心射流区，飞灰颗粒中的残碳与气化剂进行二次气化反应生成煤气，提高了粗煤气的产量，颗粒中的灰分发生再熔聚以底渣形式通过高温冷渣机定量排出气化炉。
本发明所述的气化方法中几个重要控制技术参数如下：
作为优选，气化剂分布板下方的气化剂入口通入第一部分气化剂，气化剂中水蒸气与氧化剂的配比要确保第一部分气化剂中氧气的体积含量在40～70％vol％之间，调节高温中心射流区的温度，与粉煤中的碳发生氧化反应，生成二氧化碳或一氧化碳，并释放热量将周边的颗粒物料加热；气化剂入口中气体的射流速度限制在50～80m/s之间，在气化剂入口向上0.6～1.2m高度处形成连续的气泡相，气泡上升过程中携带气化剂分布板底部的物料上升，周边的物料补充，从而使得物料形成密相区内非常重要的内循环。
随后，气化剂分布板中通入第二部分气化剂，确保该第二部分气化剂中氧气的体积含量在5～15vol％之间。
本发明考虑到由于飞灰颗粒零排放全部进入高温中心射流区以后，飞灰中残碳的燃烧会进一步提高气化炉内密相区的温度。为防止因为高温可能引起的灰分的过度熔融，以及由此所可能引发的排渣管堵塞，全密相区床层烧结现象的发生，针对气化剂分布板的开孔率以及气化剂分布板上各气体喷嘴的喷动方向也做了相应的调整，相比常规的加压流化床，气体分布板开孔率降低了50～60％，气体喷嘴由原来的水平向上45°调整为水平向下15°，主要目的在于强化床层内颗粒物料除轴向运动外的横向流动，这将大大降低高温所引发局部滞流、烧结的概率。
本发明对氧气的分配的调整如下，即90％以上的氧气从气化炉底部的中心进氧管进入，这不仅仅有利于高温中心射流区的行程，也有利于提高整个气化炉内的气化反应温度，使得煤气中有效气的成本得到最大限度的提高。
测试表明，在一实施例中，本发明的方法能够将气化反应用煤中几乎所有的碳转化为煤气，并针对不同气化反应活性的煤种将碳转化率从低于95％提高到高于99％，几乎所有的飞灰以气化炉底渣的形式从流化床反应器中排出。
为测试本发明的工艺方法的效果，进行了对照实验，其中对比实验一为仅细飞灰返回到高温中心射流区；对比实验二为粗飞灰返到高温中心射流区，细飞灰不被送回到气化炉1中。在三个实验中其他条件保持不变，采用煤、富氧(80.0vol％)以及蒸汽。气化炉内的压力为600kPa，温度约为1040～1050℃。用于将飞灰输送至气化炉1的吹送气为污氮(95.0vol％)。
使用的原料煤的煤质分析报告如表二所示，该原料煤属于气化反应活性较低的煤种。
表二、进入气化炉的原料煤组成
| 成分，wt％ | 数值 |
| 碳 | 56.65 |
| 氢 | 3.15 |
| 氧 | 12.91 |
| 氮 | 1.03 |
| 硫 | 0.81 |
| 灰分 | 15.44 |
| 水分 | 10.00 |
本发明气化方法的试验结果与对比实验的比较列于表三。
表三、碳转化率、冷煤气效率
碳转化率的提高在本领域是较难实现的，从以上数据可以看出，本发明气化方法在碳转化率和冷煤气效率方面明显优于对比实验一和二。在环保上实现了无飞灰的外排，降低设备因磨损而造成的非正常停车的概率。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种飞灰零排放的流化床粉煤气化装置，其特征在于，所述的飞灰零排放的流化床粉煤气化装置包括气化炉，气化炉的顶部通过出气管道连接一级高温旋风分离器的上部，一级高温旋风分离器的顶部连接二级高温旋风分离器的上部，二级高温旋风分离器的顶部出口与余热锅炉的高温煤气入口连接；余热锅炉的下部高温煤气出口与高效旋风分离器的上部连接，高效旋风分离器的顶部出口连接除尘器的下部，除尘器的上部设有粗煤气出气管，用于排出粗煤气；高效旋风分离器的下部通过高效旋风料腿连接高效旋风返料器的入口，高效旋风返料器的出口连接到返料管上；除尘器的下部连接除尘器返料器的入口，除尘器返料器的出口连接到返料管上。
2.如权利要求1所述的飞灰零排放的流化床粉煤气化装置，其特征在于，在气化炉的顶部设有喷淋水喷头，气化炉的下部设置有气化剂分布板，气化剂分布板上设置有喷嘴；气化剂分布板下部设有返料口；气化剂分布板将气化炉分隔为上部的反应区域和下部的气化剂腔室，反应区域侧壁上设有至少一个粉煤进口，用于输送粉煤；反应区域连接所述返料口，气化剂腔室的侧壁上设有气化剂入口，气化剂入口用于将部分气化剂导入气化剂腔室，并通过气化剂分布板上的喷嘴进入气化炉上部的反应区域。
3.如权利要求2所述的飞灰零排放的流化床粉煤气化装置，其特征在于，所述一级高温旋风分离器的下部通过一旋料腿连接一旋返料器；一旋返料器的底端连接返料管；一旋返料器和返料管一起连接到一级引射器的入口，一级引射器的出口通过所述返料口将返回的物料送到气化炉内的高温氧化区。
4.如权利要求3所述的飞灰零排放的流化床粉煤气化装置，其特征在于，二级高温旋风分离器的下部通过二旋料腿连接二旋返料器，二旋返料器连接一旋料腿并与一旋返料器的入口连接。
5.如权利要求1所述的飞灰零排放的流化床粉煤气化装置，其特征在于，返料管上还串联有二级引射器和三级引射器，二级引射器的出口与一级引射器的入口连接，二级引射器的入口与三级引射器的出口连接，三级引射器的入口与吹送气管连接，除尘器下的返料器出口与三级引射器入口连接，高效旋风返料器出口连接到三级引射器出口和二级引射器入口之间。
6.如权利要求1-5任一项所述的飞灰零排放的流化床粉煤气化装置，其特征在于，所述的除尘器是布袋或除布袋以外的过滤装置。
7.如权利要求1-5任一项所述的飞灰零排放的流化床粉煤气化装置，其特征在于，所述的气化炉的底部设置有中心进氧管，90％以上的氧气从气化炉底部的中心进氧管进入气化炉；所述的气化炉的底部设有排渣管，排渣管的出口连接到高温冷渣机，排渣管用于排出气化炉内的底渣到高温冷渣机，以定量排出灰渣，确保气化炉中床层的稳定。
8.如权利要求1-5任一项所述的飞灰零排放的流化床粉煤气化装置，其特征在于，所述的气化炉包括温度等于或高于飞灰的软化温度的高温中心射流区，所述的高温氧化区位于该高温中心射流区内。
9.如权利要求1-5任一项所述的飞灰零排放的流化床粉煤气化装置，其特征在于，所述的一旋料腿和二旋料腿内设置有重力调节翻板阀，所述的一级高温旋风分离器和二级高温旋风分离器捕集的飞灰通过各料腿内设置的重力调节翻板阀作为返料器，而后飞灰经一级引射器引射送入气化炉内气化剂分布板的锥体下部；高效旋风分离器捕集的细飞灰利用二级引射器串联一级引射器将细飞灰引射送入气化炉内气化剂分布板的锥体下部；除尘器捕集的细飞灰利用三级引射器串联一级引射器和二级引射器将细飞灰引射送入气化炉内气化剂分布板的锥体下部。
10.如权利要求1-9任一项所述的飞灰零排放的流化床粉煤气化装置的气化工艺，其特征在于，破碎到＜8.0mm以下，外水含量＜4.0wt％的粉煤通过进煤口连续稳定的送入到气化炉；调整进气***中水蒸气与氧化剂的配比，以使得粉煤在气化炉内发生气化反应；其中，气化剂分布板下方的气化剂入口通入第一部分气化剂，气化剂中水蒸气与氧化剂的配比要确保第一部分气化剂中氧气的体积含量在40～70％vol％之间，调节高温中心射流区的温度，与粉煤中的碳发生氧化反应，生成二氧化碳或一氧化碳，并释放热量将周边的颗粒物料加热；气化剂入口中气体的射流速度限制在50～80m/s之间，在气化剂入口向上0.6～1.2m高度处形成连续的气泡相，气泡上升过程中携带气化剂分布板底部的物料上升，周边的物料补充，从而使得物料形成密相区内的内循环；
随后，气化剂分布板中通入第二部分气化剂，确保该第二部分气化剂中氧气的体积含量在5～15vol％之间；
粉煤气化反应产生的夹带飞灰颗粒的粗煤气在一级高温旋风分离器入口前通过喷淋水降温，而后依次进入一级高温旋风分离器、二级高温旋风分离器、余热锅炉、高效旋风分离器和除尘器以分别使粗煤气与粗飞灰颗粒分离、粗煤气与细飞灰颗粒分离，分离后的粗飞灰颗粒与细飞灰颗粒进入流化床气化炉中气化剂分布板下方，并由此返回到气化炉高温中心射流区，飞灰颗粒中的残碳与气化剂进行二次气化反应生成煤气，颗粒中的灰分发生再熔聚以底渣形式通过高温冷渣机定量排出气化炉。
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Effective date of registration: 20200618 Address after: 200333, room 36, No. 28, Lane 419, Danba Road, Shanghai, Putuo District Applicant after: SHANGHAI ZHUOXUAN CHEMICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 200231 room 402, No. 2, Lane 12, Pingfu Road, Xuhui District, Shanghai Applicant before: Cui Haijun |