具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

本公开提供了一种煤气化装置，如图1所示，包括气化炉10、燃烧炉20和石灰石移动床30。

燃烧炉20位于气化炉10的一侧，且气化炉10和燃烧炉20的距离控制在一定距离范围内，石灰石移动床30包括筒体31和连通管32。

筒体31穿设于气化炉10与燃烧炉20之间，筒体31的靠近气化炉10的一端设置有石灰石入口33。筒体31用于放置和收集生石灰或石灰石，并使生石灰或石灰石在筒体31和连通管32之间循环利用。筒体31的对应气化炉10的位置开设有可供气化炉10内的气体经过的第一通孔34，筒体31的对应燃烧炉20的位置开设有可供燃烧炉20内的气体经过的第二通孔35。在沿气化炉10至燃烧炉20的方向上，筒体31向下倾斜设置，以使由石灰石入口33进入的石灰石沿筒体31的内腔朝向远离石灰石入口33的方向滑动，且在滑动至燃烧炉20对应的位置时分解为生石灰。

连通管32的一端与筒体31的靠近燃烧炉20的一端连通，连通管32的另一端与筒体31的靠近气化炉10的一端连通，以使连通管32与筒体31的内腔之间形成循环管路，连通管32用于将生石灰由筒体31的靠近燃烧炉20的一端传送至筒体31的靠近气化炉10的一端，以使生石灰与气化炉10中的二氧化碳反应生成石灰石。

当石灰石从石灰石入口33加入到筒体31后，在重力作用下石灰石向下滑动，当滑动至燃烧炉20对应的位置时，被燃烧炉20中的高温分解为生石灰，生石灰最终滑动至筒体31靠近燃烧炉20的一端。在连通管32的作用下，生石灰从筒体31靠近燃烧炉20的一端传输至筒体靠近气化炉10的一端，并在重力作用下，向下滑动至气化炉10对应的位置，和气化炉10中的二氧化碳反应生成石灰石，生成的石灰石继续向下滑动至燃烧炉20对应的位置，并被分解为生石灰，以此实现了石灰石的循环利用，使石灰石不与气化炉10和燃烧炉20中的循环物料接触，减少了石灰石的损失，提升了石灰石的利用率。通过将气化炉10中的二氧化碳转移到燃烧炉20中，使气化炉10产生的煤气中的可燃气比例增加，提高了煤气热值，同时能够促进气化炉10的水汽变换反应，增加氢气的比例。

其中，气化炉10的压力比燃烧炉20压力略高，一般高出0-5kpa，以保证气化炉10有少量的气体或无气体窜入到燃烧炉20中。

优选的，本实施例中将石灰石移动床30与水平方向的夹角设置为大于等于45°，以保证生石灰或石灰石在筒体31中能够靠自身重力向下流动。

石灰石移动床30还设有石灰石出口39，石灰石入口33位于石灰石移动床30的最高处，与水平方向的角度为60°-90°，石灰石出口39位于石灰石移动床30的最低处，与水平方向的角度为60°-90°，这样的角度范围大于生石灰或石灰石的自然堆积角，防止生石灰或石灰石在石灰石入口33或石灰石出口39堵塞。

本实施例通过将石灰石移动床30的筒体31穿设在气化炉10和燃烧炉20上，在沿气化炉10至燃烧炉20的方向上，筒体31向下倾斜设置，筒体31的对应气化炉10的位置开设有可供气化炉10内的气体经过的第一通孔34，筒体31的对应燃烧炉20的位置开设有可供燃烧炉20内的气体经过的第二通孔35，连通管32的一端与筒体31的靠近燃烧炉20的一端连通，连通管32的另一端与筒体31的靠近气化炉10的一端连通，以使连通管32与筒体31的内腔之间形成循环管路，当石灰石由石灰石入口33进入后沿筒体31滑动至燃烧炉20，在燃烧炉20高温燃烧作用下分解成生石灰，生成的生石灰滑动至筒体31的靠近燃烧炉20的一端，并通过连通管32传输至筒体31的靠近气化炉10的一端，然后在筒体31中滑动到气化炉10位置，与气化炉10中的二氧化碳反应生成石灰石，以此形成石灰石的循环使用，减少了石灰石的损失，提升了石灰石的使用率，实现了石灰石的循环利用。

本实施例中，将石灰石移动床30与气化炉10交界处的最高点距离气化炉10的炉顶的距离设置为0-1000mm,将石灰石移动床30与燃烧炉20交界处的最高点距离燃烧炉20的炉顶的距离为0-1000mm，由于气化炉10和燃烧炉20中大部分的反应是在石灰石移动床30以下进行的，在石灰石移动床30以上的区域几乎没有化学反应进行，而设置过高的距离会导致气化炉10或燃烧炉20的总体高度过高。

具体的，筒体31可以为横截面为矩形的长方体结构，也可以为横截面为圆形或椭圆形的筒状结构，也可以为其他适合与气化炉10和燃烧炉20整体布置的结构。石灰石移动床30在竖直方向上的高度为300mm-800mm，宽度大于等于气化炉10或燃烧炉20的宽度，其中宽度的方向指的是与底面311的宽度方向一致。

具体的，气化炉10设有第一进料口11、第二进料口12、第一出料口13、气化炉排渣口19和气化炉进气口101。燃烧炉20设有燃烧炉进气口21、第四进料口22、第二出料口23和燃烧炉排渣口25。第一进料口11设于气化炉10下部用于向气化炉10通入煤等燃料使煤发生气化反应，气化炉进气口101设于气化炉10底部，并与气化炉10底部的风室连通，气化炉进气口101用于向气化炉10通入煤气化反应所需要的气化剂，气化炉排渣口19设于气化炉10的底部，并穿过风室与气化炉10的内腔连通，气化炉排渣口19用于将气化炉10中反应后的废渣排出，第一出料口13与第四进料口22连通用于将气化炉10中的未反应的碳、惰性床料和煤灰通入燃烧炉20中，在燃烧炉20中高温燃烧，第二出料口23与第二进料口12连通用于将燃烧炉20内被加热后的惰性床料和煤灰输入到气化炉10中，为气化炉10的煤的热解和气化提供热量。燃烧炉进气口21设于燃烧炉20底部，并与燃烧炉20底部的风室连通，燃烧炉进气口21用于向燃烧炉20中通入空气或氧气，燃烧炉排渣口25设于燃烧炉20的底部，并穿过风室与燃烧炉20的内腔连通，燃烧炉进气口21用于将燃烧炉20中燃烧后的废渣排出。气化炉10的反应温度为750℃-800℃，燃烧炉20的反应温度为900℃-950℃。

气化炉10和燃烧炉20均包括悬浮段14和垂直段15，悬浮段14设于垂直段15上方，且悬浮段14的内径大于垂直段15内径，石灰石移动床30设在悬浮段14上。本实施例中通过将悬浮段14和垂直段15设置不同的内径，使得悬浮段14的横截面积是垂直段15的横截面积的4-8倍，以保证悬浮段14有较小的气流速度，从而使气化炉10中的二氧化碳能充分与生石灰反应生成石灰石。同时使随气流飞出筒体31的石灰石或生石灰能够在重力作用下重新沉降到筒体31中。

如图2所示，筒体31的底面311上开设有所述的第一通孔34和所述的第二通孔35，第一通孔34和第二通孔35为朝筒体31的轴向方向延伸的条形孔。

如图3所示，筒体31的顶面312上开设有所述的第一通孔34和所述的第二通孔35，第一通孔34和第二通孔35为垂直于筒体31的轴向方向延伸的条形孔。第一通孔34和第二通孔35均设置有多个，且均匀排列。筒体31的底面311上的第一通孔34和第二通孔35与筒体31的顶面312上的第一通孔34和第二通孔35的设置方向交错布置，保证了较少的生石灰或石灰石随气流飞出筒体31。

可选的，筒体31还包括第一挡板36，第一挡板36竖直向下固定在筒体31内，第一挡板36可以固定在筒体31的顶面312上，也可以通过其他方式进行固定，第一挡板36位于气化炉10与燃烧炉20之间，第一挡板36与筒体31的底面311具有间隙，间隙距离为100mm-150mm，以保证气化炉10中的石灰石能够滑动到燃烧炉20的基础上有较高的料封高度，减少气化炉10向燃烧炉20的窜气率。

如图4所示，气化炉10和燃烧炉20内均设有第二挡板16，第二挡板16位于筒体31的下方，第二挡板16沿筒体31轴向方向设置，第二挡板16上设有垂直于筒体31轴向方向延伸的第三通孔17，位于气化炉10中的第二挡板16的倾斜向下的一端与气化炉10具有间隙；位于燃烧炉20中的第二挡板16的倾斜向下的一端与燃烧炉20具有间隙，具体的间隙大小为100mm-200mm，以保证气化炉10或燃烧炉20中沉积到第二挡板16上的飞灰能够靠重力向下流动，并在气化炉10或燃烧炉20靠近炉壁的位置重新流入到气化炉10或燃烧炉20内，以防止飞灰影响气化炉10或燃烧炉20内的反应正常进行。

将第三通孔17的设置方向与筒体31的底面311的第一通孔34和第二通孔35的设置方向交错布置，可以避免气化炉10或燃烧炉20中的气流短路，保证气化炉10中的二氧化碳可以和生石灰充分反应生成石灰石，保证燃烧炉20中的石灰石能充分分解生成生石灰。同时还能保证飞出石灰石移动床30的生石灰或石灰石可以重新沉降回石灰石移动床30中。

优选的，第二挡板16距离筒体31的底面311的垂直距离为100mm-300mm，如果距离过低容易堵塞筒体31内石灰石或生石灰的滑动，距离过高则导致气化炉10或燃烧炉20高度过高。

本实施例中第一通孔34、第二通孔35和第三通孔17的宽度设置为0.5mm-1mm。筒体31的底面311和顶面312的开孔率为20％-40％。如图5所示，筒体31的底面311上的第一通孔34和第二通孔35开孔向左倾斜角度为β，且β的值为45°。如图6所示，筒体31的顶面312上的第一通孔34和第二通孔35开孔向右倾斜角度为γ，且γ的值为45°。同时，第二挡板16上的第三通孔17也为开孔向右倾斜，且倾斜角度为45°。通过将第一通孔34、第二通孔35和第三通孔17的开孔设置成不同的倾斜角度，可以防止气化炉10或燃烧炉20中垂直向上的气流发生短路。

筒体31上还设有料位计38，料位计38具体为压差式料位计38，料位计38用于判断筒体31中石灰石的数量，确定筒体31中是否需要添加或者排放石灰石。料位计38需要设置测压口，其中上测压口距离筒体31的最顶端为100mm-600mm，下测压口距离上测压口的距离为300mm-1000mm，同时需要保证下测压口在竖直高度上高于第一挡板36的最高点，以保证料位计38测量的准确性。

具体的，筒体31的靠近燃烧炉20的一端设置有引射管37。引射管37与连通管32连接，引射管37用于将滑动至筒体31的靠近燃烧炉20的一端的生石灰引射至连通管32中，并传送至筒体31靠近气化炉10的一端。

引射管37插入连通管32的深度为50mm-100mm。插入深度过浅容易导致引射管37向筒体31窜气过多，插入过深导致物料提升效率降低。

本实施例在引射管37中通入净化后煤气，引射筒体31靠近燃烧炉20一端的生石灰进入到连通管32中并传输至筒体31靠近气化炉10的一端，通过控制通入煤气的量，可以调节生石灰传送的速率，从而调节筒体31中生石灰与石灰石的循环速率。

本实施例还提供一种煤气化系统，包括上述的煤气化装置。

优选的，煤气化系统还包括造粒装置40、第一除尘装置60和第二除尘装置90；第一除尘装置60与气化炉出气口18连通，第一除尘装置60用于收集气化炉出气口18排出的粗煤气中的石灰石，第二除尘装置90与燃烧炉出气口24连通，第二除尘装置90用于收集燃烧炉出气口24排出的烟气中的生石灰，造粒装置40的入口分别与第一除尘装置60的出口和第二除尘装置90的出口连通，造粒装置用于将石灰石和生石灰重新造粒。

气化炉10中煤气化反应得到的粗煤气由气化炉出气口18排出，粗煤气中含有一部分石灰石，在第一除尘装置60作用下，将粗煤气中的石灰石分离出来，并输送到造粒装置40中。燃烧炉20中将物料燃烧后产生的烟气由燃烧炉出气口24排出，烟气中含有部分生石灰，在第二除尘装置90的作用下，将烟气中的生石灰过滤分离出，并输送到造粒装置40中。造粒装置40将输入的生石灰和石灰石重新造粒，造粒后的颗粒可以重新添加到石灰石移动床30中进行循环。

煤气化系统还包括第一余热回收装置50、第一净化装置70、第二余热回收装置80和第二净化装置100。

第一余热回收装置50设置在气化炉10与第一除尘装置60之间，第一余热回收装置50的入口与气化炉出气口18连通，第一余热回收装置50的出口与第一除尘装置60连通，第一净化装置70的入口与第一除尘装置60的粗煤气出口连通。第二余热回收装置80设置在燃烧炉20与第二除尘装置90之间，第二余热回收装置80的入口与燃烧炉出气口24连通，第二热回收装置的出口与第二除尘装置90连通，第二净化装置100的入口与第二除尘装置90的气体出口连通。

本实施例中煤气化系统通过设置煤气化装置，减少了系统中石灰石的损失，提升了石灰石的使用率，实现了石灰石的循环利用；通过设置造粒装置40实现了对气化炉10排出的石灰石和燃烧炉20排出的生石灰进行回收再利用，进一步提高了石灰石的利用率，节约了资源，降低了成本。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。