煤高温气化高温贫氧燃烧一体化系统

五、具体实施方式：

本发明煤高温气化高温贫氧燃烧一体化系统，它包括煤气化炉1、燃气工业炉窑2、四通换向装置4和高温空气输配装置；煤气化炉1的煤气输出口11通过旋风除尘器3和管路与燃气工业炉窑2的煤气供气口连通，为其提供燃烧气体；燃气工业炉窑2的输出气口经过蓄热体和四通换向装置4、高温空气输配装置与煤气化炉1的高温空气进气口12连通，为其提供气化用高温气体，利用高温空气作为煤气化炉的气化剂，以高温空气显热部分代替煤燃烧放热完成气化反应，减少了空气消耗量，从而减少了煤气中氮气含量，提高了煤气热值。

实施例1：

如附图1所示，本发明是将煤气化炉的煤气输出口11通过管路接入旋风除尘器3，旋风除尘器3对从煤气化炉流入的550℃以上高温的脏热煤气进行清洁除尘后，经旋风除尘器3的输出口通过控制阀14和管路9与燃气工业炉窑2的煤气供气口连通，为其提供燃烧用煤气，当正向燃烧时，从燃气工业炉窑2的右侧气口排出的高温烟气通过管路、右侧高温空气输配装置8、右侧蓄热室5蓄热释放热量后，经四通换向装置4、排烟机19排出系统，鼓风机18吹入空气经管路在左侧蓄热室6中加热成高温空气，经左侧高温空气输配装置7分配后，输出的高温空气一路输入燃气工业炉窑2的左侧气口，左侧高温空气输配装置7的另一路输出通过管路和控制阀与煤气化炉1的高温空气进气口12连通，为其提供高温空气。燃气工业炉窑2的左、右侧气口之间通过管路14和控制阀13相互连通，部分烟气循环后实现高温贫氧燃烧。

当逆向燃烧时，从燃气工业炉窑2的左侧气口排出的高温烟气通过管路、左侧高温空气输配装置7、左侧蓄热室6蓄热释放热量后，经四通换向装置4、排烟机19排出系统，鼓风机18吹入空气经管路在右侧蓄热室5中加热成高温空气，经右侧高温空气输配装置8分配后，输出的高温空气一路输入燃气工业炉窑2的右侧气口，右侧高温空气输配装置8的另一路输出通过管路和控制阀与煤气化炉1的高温空气进气口12连通，为其提供高温空气。燃气工业炉窑2的左、右侧气口之间通过管路14和控制阀13相互连通，部分烟气循环后实现高温贫氧燃烧。

煤气化炉上端为进煤口10，汽包17是进行汽、水分离用的，它通过进水口16与供水管路连通。汽包17分离出的蒸汽通过管路和控制阀与煤气化炉底部的高温空气进气口12连通，与高温空气进气口12输送来的高温空气混合后经过煤渣层20送入煤气化炉中，也可以将高温空气的输出口通过管路和控制阀接入煤气化炉下部的氧化层21和煤渣层20之间，当蒸汽通过煤渣层20进入后两者混合，送入煤气化炉1中。右侧高温空气输配装置8和左侧高温空气输配装置7均为一端输入两端输出的三通阀。

本发明工作过程如下：

由于燃气工业炉窑工作时正逆向换向燃烧，图1中各箭头示出了正向燃烧时煤气、空气、烟气流程。图2示出了逆向燃烧时煤气、空气、烟气流程。图1、2中A表示煤气，B表示烟气，C表示高温空气，D表示空气，E表示蒸汽。

本发明一体化系统是通过空气的换向预热经输配控制后分成两部分，分别供给煤气化炉和燃气工业炉窑来完成高温气化和高温贫氧燃烧的。煤气、空气和烟气的路径如下：

煤气路径：由煤气化炉产生的热脏煤气经旋风除尘器除尘后在高温下(550℃以上)直接供入燃气工业炉窑燃烧。

空气路径：由鼓风机供入的助燃空气，经四通换向装置后进入燃气工业炉窑右侧的右侧蓄热室，蓄热到1000℃以上后经输配控制分成两部分，一部分掺入再循环烟气供给燃气工业炉窑，即通过管路14和控制阀13实现部分循环，另一部分掺混一定量的水蒸汽，供给煤气化炉。

烟气路径：在燃气工业炉窑内燃烧后产生的烟气一部分经燃气工业炉窑左侧的左侧蓄热室，将其自身热量传递给蓄热室内的蜂窝陶瓷蓄热体后，烟气温度降至180℃以下，经四通换向装置后排掉，另一部分掺入到高温空气中进入燃气工业炉窑内形成贫氧气氛，实现高温贫氧燃烧。

在本发明的燃烧系统中，燃气工业炉窑上只有一个煤气供气口，它通过管路和控制阀与旋风除尘器的输出口连通。利用通过蜂窝陶瓷蓄热体极限回收烟气余热产生的高温空气和炉外烟气再循环，实现燃气工业炉窑内的高温贫氧燃烧。

本发明打破目前采用的煤在中低温条件下进行气化的常规做法，以高温空气显热部分代替煤燃烧放热完成气化反应，减少了空气消耗量，从而减少了煤气中氮气含量，提高了煤气热值，实现了煤的高效转化。将高温贫氧燃烧技术首次用于燃煤工业炉窑，通过极限回收烟气余热和高效率地预热助燃空气，实现超高温＞1000℃和超低氧气浓度2～5％条件下的燃烧，因此具有大幅度节能和大幅度降低烟气中NO_x排放的双重优越性。煤高温气化和高温贫氧燃烧技术的有机结合，改善了落后的传统直燃煤工艺，提高了系统的能源效率和环境效率，为洁净煤技术提供了新的思路和方法，具有污染小、成本低、耗能少等突出优点，适合我国国情，具有重要的现实意义。