CN115029162B - 一种气化装置及分级气化方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气化装置及分级气化方法，包括气化炉、气固分离器、返料装置和高温反应器；所述气化炉顶部设置粗煤气和固体物料出口，中部设置有碳氢固体燃料入口，下部设置有返料口和二次风喷口，底部设置一次风口和排渣口A；粗煤气和固体物料出口与气固分离器的入口相连；气固分离器捕集的固体物料进入返料装置，并返回至所述返料口；飞灰通过除尘装置捕集后通过进入所述高温反应器，与气化剂在高温反应器内发生高温气化反应；高温反应器的排渣口B设置于所述气化装置的固体物料循环回路上。本发明对容易气化部分和难于气化部分区别处理，并将高温气化的产物和底渣显热返回气化炉内，提高了碳转化率和冷煤气效率。

Description

一种气化装置及分级气化方法

技术领域

本发明涉及碳氢固体燃料转化技术领域，具体地，本发明涉及一种气化装置及分级气化方法。

背景技术

煤气化是煤炭清洁高效利用技术的核心技术之一，是发展煤基化学品、煤基燃气等煤化工工业的基础。流化床气化技术采用0～10mm粉煤为原料，气化剂与粉煤以流态化形式进行气化反应，采用固态排渣，具有煤种适应性强、环境友好，无焦油、酚水、黑水等废水产生，气化强度大、投资低等优点，适合作为工业燃气，中小合成氨、煤制甲醇、氢等煤化工的气源。

不过现有流化床气化技术炉膛内部气固混合强度高，固体物料碳浓度差异较小，气化温度较为均匀，不容易在炉膛建立局部高温区强化气化反应，并实现长周期运行，因此受制于气化温度较低，碳转化偏低、飞灰量大且含碳量高，产生大量飞灰无法处理，因此导致流化床气化技术并未大规模应用于煤化工领域。此外，流化床气化产生的底渣含有部分含碳量较高的细粉，现有流化床技术普遍采用间冷将底渣冷却，因此并未对含碳量高的细粉和含碳量低的粗渣区别处理，而且未将这部分显热应用于气化。基于以上原因造成碳转化率和冷煤气效率降低。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种气化装置及分级气化方法，将碳氢固体燃料容易气化的部分和难气化的部分、将含碳量高的细粉和含碳量低的粗渣区别处理，并将高温气化生成的高温煤气和高温渣的显热、含碳量低的粗渣显热应用于气化，提高了碳转化率和冷煤气效率。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种气化装置，包括气化炉、气固分离器、返料装置和高温反应器；

所述气化炉顶部设置粗煤气和固体物料出口，中部设置有碳氢固体燃料入口，下部设置有返料口和二次风喷口，底部设置一次风口和排渣口A；

所述粗煤气和固体物料出口与气固分离器的入口相连；粗煤气和飞灰从气固分离器的气体出口排出，气固分离器捕集的固体物料进入返料装置，并返回至所述返料口；所述飞灰通过除尘装置捕集后通过进入所述高温反应器，与气化剂在高温反应器内发生高温气化反应；

所述高温反应器的排渣口B设置于所述气化装置的固体物料循环回路上。

所述固体物料循环回路为固体物料从气化炉顶部离开气化炉到通过返料口返回到气化炉的过程和通道，固体物料在这个循环回路过程中实现物料循环。

飞灰为含碳量较高的微米级细物料，粒径范围为＜100微米的物料，其中含碳量可达40%~80%。气固分离器捕集的固体物料为毫米级含碳颗粒，粒径范围为10~0.1mm。

本发明通过流化床气化处理碳氢固体燃料易气化部分，通过高温气化处理粒径细、挥发分低、难气化的飞灰，并将高温气化产物（高温煤气和高温渣）通入流化床的固体物料循环回路中，使高温气化反应的产物显热用于流化床气化，提高了碳转化率和冷煤气效率。同时利用流化床固体物料循环回路中气固的流化作用将高温气化产生的高温渣进行冷却、分散，防止高温渣粘结，影响气化装置长周期稳定运行。

本发明一种优选的实施方案，所述高温反应器设置于所述气化炉的顶部，所述高温反应器的排渣口B与所述气化炉顶部相通；或者，所述高温反应器的排渣口B与所述返料装置的出口汇聚后连通所述返料口。

高温反应器位于气化炉炉膛顶部，高温反应产生的高温煤气和高温渣流动方向与气化炉炉膛产生的粗煤气和固体物料流动方向相反，在相交区域发生强烈的撞击和混合，促进了高温渣的降温、破碎和分散。

或者，在高温反应器内反应生成的高温煤气和高温渣被返料装置返回的固体物料和返料装置返料气体冷却、破碎和掺混，伴随循环物料进入气化炉炉膛。

本发明一种优选的实施方案，所述气化炉的截面积由下向上逐级扩大，分为5部分：分选低温气化区，流化气化区，过渡区，扩展区和分离区；

所述一次风口和排渣口A设置于所述分选低温气化区；

所述二次风喷口设置于所述流化气化区和过渡区；

所述返料口设置于所述过渡区；

所述碳氢固体燃料入口设置于所述过渡区或所述扩展区；

所述粗煤气和固体物料出口设置于所述分离区的顶部。

通过逐级扩大炉膛截面积和分级布风，强化固体物料内循环和气化反应，实现稳定流化。

本发明一种优选的实施方案，所述二次风喷口为1～3层，每层均匀布置3～12组，每层喷口在水平面投影呈切圆布置，相邻两层喷口相错开，且每层喷口均匀布置。

通过切圆喷射方式使边壁下行固体物料旋流向中心向上流化，通过高速将气化剂喷入流化气化区强化气化剂和温度扩散及气化反应，避免结渣。

本发明一种优选的实施方案，所述二次风喷口为上倾喷口，其倾角α为8～15°。

通过上倾斜的喷口设置使边壁下行固体物料在二次风g2的输送和扩散作用下向中心和向上流动，伴随切圆将气化剂和向上流动颗粒形成旋流，一方面有利于气化剂和颗粒分散，强化气化反应和固体物料内循环，同时避免结渣。

本发明一种优选的实施方案，所述流化气化区为底部小，上端大的锥台结构；所述切圆的直径d范围为所述流化气化区底部直径和二次风喷口中心线所处截面直径的0.85倍之间。

通过控制切圆直径d的范围有利于强化内循环、气化剂分散和固体物料稳定流化，流化气化区底部表观流化风速大于顶部表观流化风速。

本发明一种优选的实施方案，所述高温反应器的顶部设置有固体物料入口和气化剂入口；底部设置有所述排渣口B和激冷水连接口；所述激冷水连接口连接激冷水环管，所述激冷水环管环绕设置于所述高温反应器底部的倒锥台段；所述激冷水环管均匀布置有多个喷头，所述喷头朝向所述排渣口B；

所述激冷水为软化水、煤气冷凝水、煤化工污水或有机废水。

飞灰经固体物料入口与气化剂经气体入口进入烧嘴，在烧嘴组织下在高温反应器内进行高温气化反应。高温反应器产生的高温气体和高温渣通过排渣口B排出高温反应器，激冷水通过激冷水连接口进入激冷水环管，在激冷水环管均匀分配下进入激冷水喷头，经激冷水喷头对排渣口排出的高温气体和高温渣进行激冷，将高温渣温度最低降至变形温度（DT）以下，将高温渣粒化，防止高温反应器排出的高温渣与循环回路中的物料粘结，影响后续的气化反应。

本发明一种优选的实施方案，所述气化剂入口为多个，进行气化剂分级，一部分所述气化剂入口设置于所述高温反应器的顶部；另一部分所述气化剂入口设置于所述高温反应器的侧壁上，采用对冲布置，且位于侧壁的气化剂量占气化剂g3总量的30%～70%，侧壁的气化剂喷口中心线距离顶部烧嘴的距离与高温反应器直径之比为1/5~1。

在高温反应器内进行气化剂分级，避免位于高温反应器顶部烧嘴承受过高的高温辐射，有利于延长烧嘴寿命；侧壁上设置对冲布置的气化剂喷口，形成撞击流，一方面强化气化剂与从顶部烧嘴喷出的飞灰混合和反应，另一方面撞击流卷吸飞灰，形成回流区，避免飞灰短路，延长飞灰气化停留时间，有利于提高飞灰气化程度。本发明一种优选的实施方案，还包括喉口段，所述喉口段为筒状，设置于所述分选低温气化区与流化气化区之间，所述喉口段表观风速为5m/s～12m/s，所述分选低温气化区表观风速降低为2m/s～4m/s。

通过增加喉口段的设置，形成分选段，使含碳量高、粒径小的细粉重新输送至流化气化区上部参加反应，而粒径粗、含碳量低的粗渣则未能被重新输送至流化气化区，下沉进入低温气化区。

本发明还涉及一种分级气化方法，包括：

1）采用流化床气化将容易气化的部分气化，采用高温反应器将难气化的部分气化，并将高温反应器的高温煤气和高温渣出口与流化床固体物料循环回路相连，将高温气化产生的显热直接应用于流化床气化中，实现气化的分级，其中流化床气化份额占50%~85%，高温反应器气化份额占15%~50%。所述气化份额以碳转化率来评价，分级气化主要气化区域在流化床；

2）向分选低温气化区底部通入一次风，一次风通过流化方式将粗渣流化到排渣口，将含碳量高的细粉流化到流化气化区，在这个过程中一次风与粗渣进行换热，降低排出气化装置粗渣的温度；分选低温气化区的表观流化速度为4m/s～8m/s，若设置喉口段，则喉口段表观风速为5m/s～12m/s，所述分选低温气化区表观风速降低为2m/s～4m/s，分选低温气化区的运行温度为700℃～900℃；

3）向流化气化区（1-2）和过渡区（1-3）通入二次风，二次风喷口流速为45m/s～100m/s；流化气化区表观流化风速为2m/s～4m/s，流化气化区底部表观流化风速大于顶部表观流化风速；

4）扩展区将表观风速降至1m/s～3m/s，炉膛表观风速沿轴向向上方向降低；

5）高温反应器的气化反应温度为1000℃～1600℃，达到灰流动温度（FT），固体燃料和高温煤气在高温反应器内平均停留时间为1～7s；经激冷水喷头对排渣口排出的高温气体和高温渣进行激冷，将高温渣温度最低降至变形温度（DT）以下；

6）将高温气化反应的排渣口设置在固体物料循环回路上，利用固体物料和气体的流化作用将高温气化生成的高温渣进行冷却、分散和破碎，与此同时，高温气化产生的高温煤气和高温渣与循环的固体物料进行换热，实现了高温气化显热的有效利用；

7）返料器返回的固体物料则被加热继续反应，从而将飞灰含碳量降低甚至消纳飞灰。

细粉是指100微米以下的固体颗粒；粗渣是指大于0.5毫米的粗颗粒；含碳量高是指固体物料碳含量高于20%，或者固体物料含碳量高于原煤的含碳量。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.本发明提出的气化装置通过流化床气化处理碳氢固体燃料易气化部分，通过高温气化处理粒径细、挥发分低、难气化的飞灰，并将高温气化产物（高温煤气和高温渣）通入流化床的固体物料循环回路中，使高温气化的产物显热用于流化床气化，将气化产生的飞灰进行高温气化形成高温煤气和微颗粒，提高了气化的碳转化率和消纳了气化装置产生的飞灰。

2.通过一次风和二次风在气化炉内形成中心高速流化和边壁旋流向心流化的流场，既强化了内循环又避免鼓泡床出现的床层振动，有利于稳定流化和气化反应。

3.气化装置底部设计为分选低温气化区以分选和换热为主避免了含碳量高的细粉被粗渣夹带排出气化装置，而且气化剂与底渣逆流换热，降低了排出底渣的温度，并将排出底渣的显热用于气化反应。不仅提高了碳转化率，而且提高了气化热效率。

4.在循环回路上建立高温反应器，将气化产生的飞灰返回进行高温气化，而自消纳飞灰，提高了***碳转化率；利用循环回路强大的物料流量和固体物料冲击将高温反应器产生的高温渣进行破碎、分散；高温反应器建立在循环回路上，高温反应产生的高温煤气和高温渣的显热通过与循环的固体物料混合并带入炉膛，有效利用了高温反应形成产物的显热，具有高的热效率，有利于提高气化的冷煤气效率。

5.在循环回路上建立高温反应器，在高温反应器内构建独立的高温反应，在流化床内构建独立的温和气化反应，避免了流化床内构建局部高温区导致的运行不稳定、易结渣等影响长周期运行的问题；通过激冷水将高温反应产生的高温渣激冷和粒化，避免了高温渣与循环的固体物料粘结，确保流化床物料流化和循环的稳定，同时通过循环回路强大的固体物料冲击，将高温反应产生的渣进一步进行破碎和分散，确保了气化装置运行稳定。

附图说明

图1为本发明的气化装置整体示意图；

图2为本发明的气化装置另一种实施方式整体示意图；

图3为二次风喷口的布置图；

图4为本发明的高温反应器结构示意图；

图5为本发明的底部排渣的布风冷却段另一种实施方式结构示意图。

图中：1、气化炉；1-1、分选低温气化区；1-2、流化气化区；1-3、过渡区；1-4、扩展区；1-5、分离区；2、气固分离器；3、返料装置；4、高温反应器；41、固体物料入口；42、气体入口；43、排渣口B；44、激冷水喷头；45、激冷水连接口；11、一次风口；12、排渣口A；13、二次风喷口；14、返料口；15、碳氢固体燃料入口；16、粗煤气和固体物料出口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

参见附图1，本发明提供一种气化装置，包括气化炉1、气固分离器2、返料装置3和高温反应器4；

所述气化炉1顶部设置粗煤气和固体物料出口16，中部或中下部稀相区设置有碳氢固体燃料入口15，下部设置有返料口14和二次风喷口13，底部设置一次风口11和排渣口A12；

所述粗煤气和固体物料出口16与气固分离器2的入口相连；粗煤气G和飞灰AS从气固分离器2的气体出口排出，气固分离器2捕集的固体物料进入返料装置3，并返回至所述返料口14；所述飞灰AS通过除尘装置捕集后通过进入所述高温反应器4，与气化剂在高温反应器4内发生高温气化反应；

所述高温反应器4的排渣口B43设置于气化炉的循环回路上。

参见图1，所述高温反应器4设置于所述气化炉1的顶部，所述高温反应器4的排渣口B43与所述气化炉1的顶部连通。

高温反应产生的高温煤气和高温渣流动方向与气化炉炉膛产生的粗煤气和固体物料流动方向相反，在相交区域发生强烈的撞击和混合。为强化高温渣与固体物料撞击强度，促进高温渣破碎，气化炉炉膛顶部设置加速段，该加速段表观速度为5～12m/s，加速段长度≥2m。

参见图2，作为一种替代方案，所述高温反应器4的排渣口B与所述返料装置3的出口汇聚后连通所述返料口14。

在高温反应器4内反应生成的高温煤气和高温渣被返料装置3返回的固体物料和返料装置返料气体冷却、破碎和掺混，伴随循环物料进入气化炉炉膛。

优选地，所述气化炉1的截面积由下向上逐级扩大，分为5部分：分选低温气化区1-1，流化气化区1-2，过渡区1-3，扩展区1-4和分离区1-5；

所述一次风口11和排渣口12设置于所述分选低温气化区1-1；

所述二次风喷口13设置于所述流化气化区1-2和过渡区1-3；

所述返料口14设置于所述过渡区1-3；

所述碳氢固体燃料入口15设置于所述过渡区1-3或所述扩展区1-4；

所述粗煤气和固体物料出口16设置于所述分离区1-5的顶部。

具体而言，所述一次风口11位于气化炉炉膛1的底部的分选低温气化区1-1，一次风g1由一次风口11进入气化炉1炉膛内，通过喷管或风帽将一次风均匀分布在气化炉炉膛底部。

具体而言，所述返料装置3为非机械返料装置，可以为U阀、J阀、N阀、L阀，也可以为喷射式输送器。

参见图3，所述二次风喷口13位于气化炉炉膛1的流化气化区1-2，为上倾喷口，其倾角α为8～15°，二次风喷口为1～3层，每层均匀布置3～12组。每层喷口在水平面投影呈切圆布置，相邻两层喷口相间均匀布置。其布置图如图2所示，其切圆直径d范围为二次风所处锥台底部直径和二次风喷口中心线所处截面直径的0.85倍之间。

优选地，所述高温反应器4的顶部设置有固体物料入口41和气化剂入口42；底部设置有所述排渣口B43和激冷水连接口45；所述激冷水连接口45连接激冷水环管，所述激冷水环管环绕设置于所述高温反应器4底部的倒锥台段；所述激冷水环管均匀布置有多个喷头，所述喷头朝向所述排渣口B43；

所述激冷水为软化水、煤气冷凝水、煤化工污水或有机废水。

具体而言，所述高温反应器4为带多通道烧嘴的高温反应器，其结构示意图如图4所示，飞灰AS经固体物料入口41与气化剂g3经气体入口42进入烧嘴，在烧嘴组织下在高温反应器4内进行高温气化反应，气化反应温度为1000℃～1600℃，达到灰流动温度（FT），固体燃料和高温煤气在高温反应器内平均停留时间为1～7s。高温反应器产生的高温气体和高温渣通过排渣口43排出高温反应器4，激冷水W通过激冷水连接口45进入激冷水环管，在激冷水环管均匀分配下进入激冷水喷头44，经激冷水喷头对排渣口排出的高温气体和高温渣进行激冷，将高温渣温度最低降至变形温度（DT）以下。

优选地，参见图4，所述气化剂入口42为多个，一部分所述气化剂入口42设置于所述高温反应器4的顶部；另一部分所述气化剂入口42设置于所述高温反应器4的侧壁上，采用对冲布置，且位于侧壁的气化剂量占气化剂g3总量的30%～70%，侧壁的气化剂喷口中心线距离顶部烧嘴的距离与高温反应器直径之比为1/5～1，优选1/4~1/3。

优选地，参见图5，还包括喉口段17，所述喉口段为筒状，设置于所述分选低温气化区1-1与流化气化区1-2之间，所述喉口段表观风速为5m/s～12m/s，所述分选低温气化区表观风速降低为2m/s～4m/s。

具体而言，喉口段高度为H，高径比范围为0.5～2。

上述的设置，在流化气化区形成中心上升颗粒流，通过喉口段，使含碳量高、粒径小的细粉重新输送至流化气化区上部参加反应，而粒径粗、含碳量低的粗渣则未能被重新输送至流化气化区，下沉进入低温气化区，提升风选效率。

实施例2：

本发明提供了一种分级气化方法，气化装置分级气化方法包括如下内容：

1）流化床分级气化装置采用分级布风方式实现固体燃料分级气化，从而提高碳转化率。其中一次风g1氧浓度最低，氧浓度为5%～21%，二次风g2氧浓度为21%～50%，三次风g3氧浓度为21%～100%。

2）一次风g1在分选低温气化区1-1内主要对进入分选低温气化区的固体物料进行分选、冷却和低温燃烧和气化。一次风g1通过流化方式将粗渣流化到排渣口，将含碳量高的细粉流化到流化气化区，在这个过程中与粗渣进行换热，降低排出气化装置粗渣的温度。分选低温气化区1-1的表观流化速度为4m/s～8m/s，若设置喉口段，则喉口段表观风速为5m/s～12m/s，所述分选低温气化区表观风速降低为2m/s～4m/s，分选低温气化区1-1的运行温度为700℃～900℃。

3）二次风g2以均布的上倾切圆方式通入流化气化区1-2，二次风喷口流速为45m/s～100m/s，通过上倾切圆喷射方式使边壁下行固体物料旋流向中心向上流化，通过高速将气化剂喷入流化气化区强化气化剂和温度扩散及气化反应，避免结渣。流化气化区表观流化风速为2m/s～4m/s，流化气化区底部表观流化风速大于顶部表观流化风速。

4）扩展区1-4将表观风速降至1m/s～3m/s，通过逐级扩大炉膛截面积和分级布风，强化固体物料内循环和气化反应，和实现稳定流化。

5）炉膛表观风速沿轴向向上方向降低。

6）在物料循环回路上设置高温反应器，将气化炉产生的飞灰AS进行高温气化，以循环回路的固体物料和气体对高温反应器产生的高温煤气和高温渣进行冷却、破碎和掺混。

7）气化炉产生的飞灰AS通过除尘器捕集作为高温反应器4的反应原料，通过烧嘴组织形成局部高温区，高温反应后的高温煤气、高温渣则被返料器返回的固体物料和返料气体冷却，形成微颗粒而不是液态渣，避免堵塞，而返料器返回的固体物料则被加热继续反应，从而将飞灰含碳量降低甚至消纳飞灰。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种气化装置，其特征在于，

包括气化炉（1）、气固分离器（2）、返料装置（3）和高温反应器（4）；

所述气化炉（1）顶部设置粗煤气和固体物料出口（16），中部设置有碳氢固体燃料入口（15），下部设置有返料口（14）和二次风喷口（13），底部设置一次风口（11）和排渣口A（12）；

所述粗煤气和固体物料出口（16）与气固分离器（2）的入口相连；粗煤气和飞灰从气固分离器（2）的气体出口排出，气固分离器（2）捕集的固体物料进入返料装置（3），并返回至所述返料口（14）；所述飞灰通过除尘装置捕集后进入所述高温反应器（4），与气化剂在高温反应器（4）内发生高温气化反应；

所述高温反应器（4）的排渣口B（43）设置于所述气化装置的固体物料循环回路上；

所述气化炉（1）的截面积由下向上逐级扩大，分为5部分：分选低温气化区（1-1），流化气化区（1-2），过渡区（1-3），扩展区（1-4）和分离区（1-5）；

所述一次风口（11）和排渣口A（12）设置于所述分选低温气化区（1-1）；

所述二次风喷口（13）设置于所述流化气化区（1-2）和过渡区（1-3）；

所述返料口（14）设置于所述过渡区（1-3）；

所述碳氢固体燃料入口（15）设置于所述过渡区（1-3）或扩展区（1-4）；

所述粗煤气和固体物料出口（16）设置于所述分离区（1-5）的顶部。

2.根据权利要求1所述的气化装置，其特征在于，

所述高温反应器（4）设置于所述气化炉（1）的顶部，所述高温反应器（4）的排渣口B（43）与气化炉顶部连通；

或者，所述高温反应器（4）的排渣口B与所述返料装置（3）的出口汇聚后连通所述返料口（14）。

3.根据权利要求1所述的气化装置，其特征在于，

所述二次风喷口（13）为1～3层，每层均匀布置3～12组，每层喷口在水平面投影呈切圆布置，相邻两层喷口相错开，且每层喷口均匀布置。

4.根据权利要求3所述的气化装置，其特征在于，

所述二次风喷口（13）为上倾喷口，其倾角α为8～15°。

5.根据权利要求4所述的气化装置，其特征在于，

所述流化气化区（1-2）为底部小，上端大的锥台结构；所述切圆的直径d范围为所述流化气化区（1-2）底部直径和二次风喷口中心线所处截面直径的0.85倍之间。

6.根据权利要求1所述的气化装置，其特征在于，

所述高温反应器（4）的顶部设置有固体物料入口（41）和气化剂入口（42）；底部设置有所述排渣口B（43）和激冷水连接口（45）；所述激冷水连接口（45）连接激冷水环管，所述激冷水环管环绕设置于所述高温反应器（4）底部的倒锥台段；所述激冷水环管均匀布置有多个喷头，所述喷头朝向所述排渣口B（43）；

所述激冷水为软化水、煤气冷凝水、煤化工污水或有机废水。

7.根据权利要求6所述的气化装置，其特征在于，

所述气化剂入口（42）为多个，一部分所述气化剂入口（42）设置于所述高温反应器（4）的顶部；另一部分所述气化剂入口（42）设置于所述高温反应器（4）的侧壁上，采用对冲布置，且位于侧壁的气化剂量占气化剂g3总量的30%～70%，侧壁的气化剂喷口中心线距离顶部烧嘴的距离与高温反应器直径之比为1/5～1。

8.根据权利要求1所述的气化装置，其特征在于，

还包括喉口段（17），所述喉口段为筒状，设置于所述分选低温气化区（1-1）与流化气化区（1-2）之间，所述喉口段表观风速为5m/s～12m/s，所述分选低温气化区表观风速降低为2m/s～4m/s。

9.一种分级气化方法，包括权利要求1-8任一项所述的气化装置，其特征在于，包括：

1）采用流化床气化将容易气化的部分气化，采用高温反应器将难气化的部分气化，并将高温反应器的高温煤气和高温渣出口与流化床固体物料循环回路相连，将高温气化产物的显热直接应用于流化床气化中，实现气化的分级，其中流化床气化份额占50%~85%，高温反应器气化份额占15%~50%；

2）向分选低温气化区（1-1）底部通入一次风，一次风通过流化方式将粗渣流化到排渣口，将含碳量高的细粉流化到流化气化区（1-2），在这个过程中一次风与粗渣进行换热，降低排出气化装置粗渣的温度；分选低温气化区的表观流化速度为4m/s～8m/s，若设置喉口段，则喉口段表观风速为5m/s～12m/s，所述分选低温气化区表观风速降低为2m/s～4m/s，分选低温气化区的运行温度为700℃～900℃；

3）向流化气化区（1-2）和过渡区（1-3）通入二次风，二次风喷口（13）流速为45m/s～100m/s；流化气化区（1-2）表观流化风速为2m/s～4m/s，流化气化区底部表观流化风速大于顶部表观流化风速；

4）扩展区（1-4）将表观风速降至1m/s～3m/s，炉膛表观风速沿轴向向上方向降低；

5）高温反应器（4）的气化反应温度为1000℃～1700℃，达到灰流动温度（FT），固体燃料和高温煤气在高温反应器内平均停留时间为1～7s；经激冷水喷头对排渣口排出的高温气体和高温渣进行激冷，将高温渣温度最低降至变形温度（DT）以下；

6）将高温气化反应的排渣口设置在固体物料循环回路上，利用固体物料和气体的流化作用将高温气化生成的高温渣进行冷却、分散和破碎，与此同时，高温气化产生的高温煤气和高温渣与循环的固体物料进行换热，实现了高温气化显热的有效利用；

7）返料器返回的固体物料则被加热继续反应，从而将飞灰含碳量降低甚至消纳飞灰。

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