一种煤粉造气装置的制作方法

本技术属于煤制气竖炉直接还原，尤其涉及一种煤粉造气装置。

背景技术：

1、现有煤制气技术通常包括德士古煤气化技术、壳牌煤气化技术、鲁奇气化技术等，上述技术通常在煤粉中通过水蒸气或氧气，使得煤粉转化为一氧化碳和氢气。

2、但是，采用上述方法所制得的一氧化碳和氢气中会存在较多杂质(例如，硫化物)，需要额外配备脱硫装置对冷却后的煤气进行净化，后续用于气基竖炉直接还原时，还需要对脱硫后的煤气进行再次加热，但是，煤气加热难度大，导致整个煤制气的工艺流程较为复杂，成本较高。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种煤粉造气装置，解决现有技术中煤制气制得的煤气需要经过冷却、脱硫和加热导致工艺流程长、硫脱除成本高、煤气加热难度大中的至少一个问题。

2、本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的。

3、本实用新型提供了一种煤粉造气装置，包括依次连接的中频炉、造气炉和煤气重整炉；中频炉中设有铁水熔池；造气炉包括造气炉体和氧煤喷枪，氧煤喷枪的出气口位于造气炉体内且朝向铁水熔池；煤气重整炉包括重整炉体以及多个天然气喷嘴，天然气喷嘴与重整炉体的内腔连通。

4、进一步地，多个天然气喷嘴均匀布置。

5、进一步地，上述煤粉造气装置还包括三通管路，三通管路具有三通进气口、用户用气出口和竖炉用气出口；重整炉体的出气口与三通进气口连接，用户用气出口与煤气用户连接，竖炉用气出口直接与竖炉连接。

6、进一步地，沿煤气流动方向，重整炉体包括依次连接的扩径段、恒径段和缩径段。

7、进一步地，天然气喷嘴位于重整炉体下部的扩径段。

8、进一步地，天然气喷嘴与重整炉体底部的距离为15～20cm。

9、进一步地，天然气喷嘴的出气角度与重整炉体的切向的夹角为15～50°。

10、进一步地，造气炉设于中频炉的上方。

11、进一步地，中频炉的顶端开口，造气炉的底端开口，顶端开口与底端开口连接。

12、进一步地，上述煤粉造气装置还包括氧气顶枪，氧气顶枪设于造气炉内，且通过升降组件与造气炉的顶部连接。

13、与现有技术相比，本实用新型至少可实现如下有益效果之一。

14、a)本实用新型提供的煤粉造气装置，采用o2和煤粉喷吹造气和铁水熔池造渣相结合的工艺，能够在煤制气的同时在线脱硫，得到含硫较低的煤气。具体来说，一方面，将造气炉安装在中频炉的上方，中频炉中设有铁水熔池，o2和煤粉喷入铁水熔池内，铁水和熔渣吸收煤粉中的硫，将煤粉中硫固化在铁水和炉渣中，从而能够得到含硫较低的高温煤气，此种高温煤气能够直接用于竖炉还原，省略后续对煤气的降温、脱硫和加热过程，有效解决煤制气制得的煤气需要经过冷却、脱硫和加热导致工艺流程长、硫脱除成本高、煤气加热难度大等问题。

15、b)本实用新型提供的煤粉造气装置，由于煤粉中的灰分(例如，sio2和al2o3)的熔点较高，通过氧煤喷枪将造渣剂喷入铁水熔池，灰分与造渣剂反应能够生成熔点较低的炉渣，这种炉渣会呈液态漂浮于铁水的表面，便于从中频炉中排出。

16、c)本实用新型提供的煤粉造气装置，在造气炉中，煤粉与o2发生氧化反应，在整个过程中不可避免地会生成co2，通过重整炉的设置，高温煤气中co2与天然气中的ch4反应能够生成co和h2(co2+ch4＝2co+2h2)，降低热煤气中co2含量，提高煤气的还原势，这样，煤气重整炉能够对煤气进行重整和调温，重整后的煤气无需再进行冷却、脱硫和加热，能够直接用于竖炉直接还原。

17、本实用新型中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过说明书实施例以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

技术特征：

1.一种煤粉造气装置，其特征在于，包括依次连接的中频炉、造气炉和煤气重整炉；

2.根据权利要求1所述的煤粉造气装置，其特征在于，多个天然气喷嘴均匀布置。

3.根据权利要求1所述的煤粉造气装置，其特征在于，还包括三通管路，所述三通管路具有三通进气口、用户用气出口和竖炉用气出口；

4.根据权利要求3所述的煤粉造气装置，其特征在于，沿煤气流动方向，所述重整炉体包括依次连接的扩径段、恒径段和缩径段。

5.根据权利要求4所述的煤粉造气装置，其特征在于，所述天然气喷嘴位于重整炉体下部的扩径段。

6.根据权利要求1所述的煤粉造气装置，其特征在于，所述天然气喷嘴与重整炉体底部的距离为15～20cm。

7.根据权利要求1所述的煤粉造气装置，其特征在于，所述天然气喷嘴的出气角度与重整炉体的切向的夹角为15～50°。

8.根据权利要求1所述的煤粉造气装置，其特征在于，所述造气炉设于中频炉的上方。

9.根据权利要求8所述的煤粉造气装置，其特征在于，所述中频炉的顶端开口，所述造气炉的底端开口，所述顶端开口与底端开口连接。

10.根据权利要求1至9任一项所述的煤粉造气装置，其特征在于，还包括氧气顶枪，所述氧气顶枪设于造气炉内，且通过升降组件与造气炉的顶部连接。

技术总结本技术公开了一种煤粉造气装置，属于煤制气竖炉直接还原技术领域，解决现有技术中煤制气制得的煤气需要经过冷却、脱硫和加热导致工艺流程长、硫脱除成本高、煤气加热难度大中的至少一个问题。该装置包括依次连接的中频炉、造气炉和煤气重整炉；中频炉中设有铁水熔池；造气炉包括造气炉体和氧煤喷枪，氧煤喷枪的出气口位于造气炉体内且朝向铁水熔池；煤气重整炉包括重整炉体以及多个天然气喷嘴，天然气喷嘴与重整炉体的内腔连通。本技术可用于竖炉的煤制气。技术研发人员：蒋俊,裴庆祝,张卫东,吴晋沪,蔡念光,韩志杰,张达,朱利受保护的技术使用者：吉林金钢钢铁股份有限公司技术研发日：20230928技术公布日：2024/4/29