1.本发明属于燃料气化技术领域，尤其是涉及一种布风方法和布风装置。


背景技术：

2.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、煤基清洁燃料、工业燃气及多联产系统等煤化工过程工业的基础。流化床气化技术由于具有煤种适应性强、气固混合充分、气化强度大、煤气不含焦油及酚类、无黑水等优点，被广泛应用于工业燃气及合成氨领域。
3.煤的热稳定性是指煤在高温燃烧或气化过程中保持原来粒度的性质，一般情况下，流化床气化炉推荐的入炉煤粒径普遍为0～6mm，或0～10mm，采用该粒径范围的入炉煤可以满足流化床气化炉内良好的气固流动和反应状态。但采用以上粒径范围主要是针对热稳定较好的烟煤(属于中高或高热稳定性)作为入炉煤，当采用褐煤等热稳定性较差(ts
+6
≤60％)的煤作为入炉煤时，采用该粒径范围将造成循环流化床无法形成稳定的密相区和物料循环，飞灰量大和飞灰含碳量高，均偏离设计范围。为此，相关技术中采用将入炉煤粒径放大，例如采用20～50mm的块煤作为入炉煤。从运行的结果来看，增大入炉煤粒径可以解决热稳定差的入炉煤带来的流化床炉膛密相区和物料循环不稳定的问题，但同时带来了炉膛容易结渣，底渣含碳量偏高等问题。


技术实现要素：

4.(一)要解决的技术问题
5.有鉴于此，本发明提供了一种布风方法和布风装置，以至少部分解决上述技术问题。
6.(二)技术方案
7.本发明的一方面提供了一种布风方法，包括：
8.根据燃料的热稳定性指标、燃料的破碎速率以及燃料的二氧化碳还原率，确定燃料的入炉推算平均粒径；所述入炉推算平均粒径指某粒径范围内的重量平均粒径。
9.根据入炉推算平均粒径确定第一送风风速、第一送风氧气浓度、第二送风运行频率和第二送风运行时长；
10.将燃料和气化剂送入气化炉炉膛，以便燃料和气化剂在气化炉炉膛中进行气化反应；
11.其中，气化剂包括一次风和脉冲风，将气化剂送入气化炉炉膛包括：
12.通过设置在气化炉炉膛底部的一次风口，将一次风通过一次风口，按照第一送风风速和第一送风氧气浓度送入气化炉炉膛，以及
13.通过设置在气化炉炉膛底部的脉冲风口，将脉冲风通过脉冲风口，按照第二送风运行频率和第二送风运行时长送入气化炉炉膛。
14.根据本发明的实施例，其中：一次风口和脉冲风口的出风口位于同一高度。
15.根据本发明的实施例，其中，气化剂还包括二次风，将气化剂送入气化炉炉膛还包括：
16.通过设置在气化炉炉膛的二次风口，将二次风送入气化炉炉膛；其中设置在气化炉炉膛的给料口，高于设置在气化炉炉膛的返料口，二次风口的出风口，高于返料口且低于给料口；
17.二次风包括以下至少之一：富氧空气、氧气与水蒸气、co2；
18.二次风通入截面的炉膛表观入炉风速为3m/s～4m/s；
19.二次风的氧气浓度为30％～70％。
20.根据本发明的实施例，其中，气化剂还包括二次风和二次辅助风，将气化剂送入气化炉炉膛还包括：
21.通过设置在气化炉炉膛的二次风口，将二次风送入气化炉炉膛；以及
22.通过二次辅助风口将二次辅助风送入气化炉炉膛；
23.其中，气化炉炉膛上设有返料口，返料口上设置有给料口；二次风口的出风口高于返料口，二次辅助风口与返料口布置在同一高度，且二次辅助风口沿水平方向与气化炉炉膛相连通；
24.二次风、以及二次辅助风均包括以下至少之一：富氧空气、氧气与水蒸气、co2；
25.二次风通入截面的炉膛表观风速为3m/s～4m/s；
26.二次风的氧气浓度为30％～70％；
27.二次辅助风的入炉风速为60～100m/s；
28.二次辅助风的氧气浓度为10％～30％。
29.根据本发明的实施例，其中，根据入炉推算平均粒径确定第一送风风速、第一送风氧气浓度包括：
30.在入炉推算平均粒径范围为1.25mm～3mm的情况下，第一送风风速为30m/s～45m/s，第一送风氧气浓度为20％～50％；
31.在入炉推算平均粒径范围为3mm～10mm的情况下，第一送风风速为40m/s～50m/s，第一送风氧气浓度为20％～40％；
32.在入炉推算平均粒径范围为10mm～20mm的情况下，第一送风风速为50m/s～100m/s，第一送风氧气浓度为20％～35％。
33.根据本发明的实施例，其中，根据入炉推算粒径确定第二送风运行频率和第二送风运行时长包括：
34.在入炉推算平均粒径范围为1.25mm～3mm的情况下，第二送风运行频率为24小时运行1次，第二送风运行时长为15～30s；
35.在入炉推算平均粒径范围为3mm～10mm的情况下，第二送风运行频率为12小时运行1次，第二送风运行时长为15～30s；
36.在入炉推算平均粒径范围为10mm～20mm的情况下，第二送风运行频率为2小时运行1次，第二送风运行时长为15～30s。
37.本发明的另一方面提供了一种用于实现上述布风方法的布风装置，包括一次风口、脉冲风口。
38.其中一次风口，设置在气化炉炉膛底部，用于按照第一送风风速和第一送风氧气
浓度，将一次风送入气化炉炉膛；脉冲风口，设置在气化炉炉膛底部，用于按照第二送风运行频率和第二送风运行时长，将脉冲风送入气化炉炉膛。
39.其中第一送风风速、第一送风氧气浓度、第二送风运行频率和第二送风运行时长，根据入炉推算平均粒径确定，其中入炉推算平均粒径根据燃料的热稳定性指标、燃料的破碎速率以及燃料的二氧化碳还原率确定。
40.根据本发明的实施例，上述装置还包括：二次风口，用于将二次风送入气化炉炉膛；其中气化炉炉膛设有给料口和返料口，给料口高于返料口，二次风口的出风口，高于返料口且低于给料口。
41.根据本发明的实施例，上述装置还包括二次风口和二次辅助风口。
42.其中，二次风口，用于将二次风送入气化炉炉膛；
43.二次辅助风口，用于将二次辅助风送入气化炉炉膛；
44.其中，气化炉炉膛上设有返料口，返料口上设置有给料口；二次风口的出风口高于返料口，二次辅助风口与返料口布置在同一高度，且二次辅助风口沿水平方向与气化炉炉膛相连通。
45.根据本发明的实施例，其中：
46.一次风口包括多个布风单元，多个布风单元呈圆形阵列分布在气化炉炉膛的底部；布风单元包括位于布风单元中心的一次风管、以及环绕一次风管的多个风帽，且一次风管和风帽相连通；一次风通过风帽的出风口进入气化炉炉膛，风帽的出风口位于风帽的侧壁；
47.脉冲风口与气化炉炉膛水平相交连接；
48.风帽的出风口和脉冲风口的出风口位于同一高度。
49.(三)有益效果
50.本发明的实施例提供的布风方法，建立了燃料热稳定性与入炉推算平均粒径的关系，进而形成了适应不同热稳定性燃料作为入炉燃料时的流化床布风运行调控方法，解决了常规流化床气化炉在运行煤种与设计煤种热稳定性差异较大时存在的炉膛密相区和物料循环不稳定、飞灰量大和飞灰含碳量高或出现炉膛底部结渣、底渣含碳量高等问题。
51.本发明的实施例提供的布风方法，针对不同热稳定性煤，采用分级布风，以及分别针对一次风和脉冲风根据入炉推算平均粒径的等级范围不同设置不同的送风运行参数，形成与入炉煤相匹配的不同强度的冲击破碎区域、温度分布、炉膛沿轴向不同的差速运行方式，从而使不同热稳定性煤在炉膛内颗粒破碎与气固流动、气化反应相匹配，实现不同热稳定性煤在气化过程中形成稳定的密相区和物料循环。
附图说明
52.图1示意性示出了用于实现本发明一实施例的布风方法的布风装置的结构示意图；
53.图2示意性示出了包含本发明一实施例的布风装置的气化装置的结构示意图；
54.图3示意性示出了本发明另一实施例的布风装置的结构示意图；
55.图4示意性示出了根据本发明一实施例的布风单元在气化炉炉膛的底部的分布示意图；
56.图5示意性示出了根据本发明一实施例的布风单元的俯视结构示意图；
57.图6示意性示出了根据本发明另一实施例的布风单元在气化炉炉膛的底部的分布示意图。
58.附图标记说明：
59.1、气化炉炉膛；
60.2、气固分离器；
61.3、返料器；
62.11、一次风口；
63.110、布风单元；
64.111、一次风管；
65.112、风帽；
66.12、排渣口；
67.13、返料口；
68.14、二次风口；
69.141、二次辅助风口；
70.15、给料口；
71.16、脉冲风口；
72.17、炉膛边壁；
73.a1、一次风；
74.a2、二次风；
75.a3、脉冲风；
76.a4、二次辅助风；
77.m、燃料。
具体实施方式
78.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
79.以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
80.在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
81.在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
82.在使用类似于“a、b和c等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本
领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有a、b和c中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有a、单独具有b、单独具有c、具有a和b、具有a和c、具有b和c、和/或具有a、b、c的系统等)。在使用类似于“a、b或c等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有a、b或c中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有a、单独具有b、单独具有c、具有a和b、具有a和c、具有b和c、和/或具有a、b、c的系统等)。
83.煤的热稳定性是指煤在高温燃烧或气化过程中保持原来粒度的性质，根据煤的热稳定性指标，按照标准mt/t560
‑
2008，可将其分为四类：ts+6≤60％为低热稳定性；60％＜ts+6≤70％为中热稳定性；70％＜ts+6≤80为中高热稳定性；ts+6＞80％为高热稳定性。
84.在实现本发明的过程中发现，因常规流化床气化炉一般以某特定热稳定性范围的煤作为设计煤种设计而成，当入炉煤的热稳定性发生较大变化时，容易出现炉膛密相区和物料循环不稳定、飞灰量大和飞灰含碳量高或出现炉膛底部结渣、底渣含碳量高等问题。
85.常规流化床气化炉处理不同热稳定性煤时存在以上问题，其主要原因是煤的破碎过程与煤在流化床内的燃烧气化反应、气固流动不匹配。对于热稳定性差的煤采用常规粒径范围，煤破碎速度高于燃烧及气化反应速度，因此，入炉煤快速的破碎成飞灰，旋风分离器不能大量捕集再通过返料器返回炉膛构建物料循环，从而造成飞灰量大、飞灰含碳量高，炉膛无法建立稳定的密相区。
86.若采用粗颗粒煤时，入炉煤整体的破碎速度与循环流化床内燃烧气化反应、气固流动达到了匹配，能建立相对比较稳定的密相区和物料循环，但粗颗粒易沉底，常规流化床气化炉的布风装置未能将这部分粗颗粒快速的破碎或流化，造成局部超温结渣，这部分沉底的粗颗粒还未来得及反应完就被排出系统外，造成底渣含碳量高。
87.有鉴于此，本发明提供了一种布风方法，以根据不同煤种的热稳定性差异设计有针对性的送风方案，解决炉膛密相区和物料循环不稳定、飞灰量大和飞灰含碳量高或出现炉膛底部结渣、底渣含碳量高等问题。
88.该布风方法包括：
89.根据燃料的热稳定性指标、燃料的破碎速率以及燃料的二氧化碳还原率，确定燃料的入炉推算平均粒径；
90.根据入炉推算平均粒径确定第一送风风速、第一送风氧气浓度、第二送风运行频率和第二送风运行时长；将燃料和气化剂送入气化炉炉膛，以便燃料和气化剂在气化炉炉膛中进行气化反应。
91.其中，气化剂包括一次风和脉冲风，将气化剂送入气化炉炉膛包括：通过设置在气化炉炉膛底部的一次风口，将一次风通过一次风口，按照第一送风风速和第一送风氧气浓度送入气化炉炉膛，以及通过设置在气化炉炉膛底部的脉冲风口，将脉冲风通过脉冲风口，按照第二送风运行频率和第二送风运行时长送入气化炉炉膛。其中，第一送风风速为一次风口的出风速度，一次风口的结构依据气化炉所采用的布风装置的结构形式而定。例如，一次风口可以包括多个布风单元，每个布风单元可包括多个风帽，则第一送风风速为风帽出风口的风速。
92.根据本发明的实施例，入炉推算平均粒径为确定送风参数所依据的粒径参数，与实际的入炉煤粒径范围的平均粒径相对应，，根据实验结果得知，入炉推算平均粒径随着燃
料实际的入炉粒径的增大而增加。该参数的确定综合考虑了燃料热稳定性、燃料的破碎速率、燃料的二氧化碳还原率等因素对送风参数的影响。
93.根据本发明的实施例，上述方法中，根据燃料的热稳定性指标、燃料的破碎速率以及燃料的二氧化碳还原率，确定出的燃料的入炉推算平均粒径具体可以表现为以下公式(一)和公式(二)所述：
94.y＝x
‑
a
ꢀꢀꢀ
公式(一)
[0095][0096]
其中，燃料选用煤燃料，y为入炉煤的入炉推算平均粒径(mm)；x为入炉煤的热稳定性指标ts+6数值；a为影响因子，该影响因子受入炉煤在流化床内破碎速率υ、和入炉煤的二氧化碳还原率α
co2
影响，影响因子随破碎速率增大而减小，随二氧化碳反应活性增大而增大。通过对不同煤种的煤的气化反应的试验数据进行数据拟合可以得到常数b，b的取值范围为可以为0.15～1.25。由公式(一)和(二)可看出，热稳定性越差的煤，其入炉煤入炉推算平均粒径越大。
[0097]
根据本发明的实施例，入炉煤的热稳定性指标测定方法为(依据国标gb/t1573
‑
2001)：量取6～13mm粒度的煤样，在(850
±
15)℃的马弗炉中隔绝空气加热30min，称量、筛分，以粒度大于6mm的残焦质量占各级残焦质量之和的百分数作为热稳定性指标ts+6。
[0098]
根据本发明的实施例，入炉煤在流化床内破碎速率的测量方法为：量取6～13mm粒度的煤样，在(950
±
15)℃的流化床中通入co2气化30min，流化床表观风速为1.5m/s，将气化后的焦样取出，称量、筛分，以粒度小于6mm的焦样质量占各级焦样质量之和的百分数作为破碎量。破碎量除以气化时间即获得破碎速率。
[0099]
根据本发明的实施例，二氧化碳还原率测量方法按gb/t220
‑
2018测量950℃的数值来获得。
[0100]
根据本发明的实施例，入炉推算平均粒径为确定送风参数所依据的粒径参数，该参数的确定综合考虑了燃料热稳定性、燃料的破碎速率、燃料的二氧化碳还原率等因素对送风参数的影响，根据燃料特性的不同，在该方法建立的送风参数条件下送风，可保证燃料的破碎过程与在流化床内的燃烧气化反应、气固流动相匹配，避免飞灰量大、飞灰含碳量高的问题；在该方法建立的送风参数条件下送风，能将较大颗粒的燃烧产物快速的破碎或流化，避免局部超温结渣。
[0101]
根据本发明的实施例，同时设置脉冲风和一次风的分级布风，脉冲风作为一次风的补充，对一次风流化不充分的位置的沉底粗颗粒进行扰动，进一步避免粗颗粒氧化形成局部高温区域而结渣。
[0102]
根据本发明的实施例，在上述操作中，根据入炉推算平均粒径确定一次风的第一送风风速、第一送风氧气浓度、以及脉冲风的第二送风运行频率和第二送风运行时长，具体地，可以为：
[0103]
首先根据得到的入炉推算平均粒径数据将入炉燃料分为1.25～3mm，3～10mm，10～20mm三个等级分类，其次，分别确定在各个等级范围内的送风参数。
[0104]
根据本发明的实施例，具体地，根据入炉推算平均粒径确定第一送风风速、第一送
风氧气浓度包括：
[0105]
在入炉推算平均粒径范围为1.25mm～3mm的情况下，第一送风风速为30m/s～45m/s，第一送风氧气浓度为20％～50％；
[0106]
在入炉推算平均粒径范围为3mm～10mm的情况下，第一送风风速为40m/s～50m/s，第一送风氧气浓度为20％～40％；
[0107]
在入炉推算平均粒径范围为10mm～20mm的情况下，第一送风风速为50m/s～100m/s，第一送风氧气浓度为20％～35％。
[0108]
根据本发明的实施例，一次风可以为空气、富氧空气、氧气与水蒸气、co2的混合气，一次风占总气化剂量的比率范围可以为50％～100％。
[0109]
根据本发明的实施例，具体地，根据入炉推算平均粒径确定脉冲风的第二送风运行频率和第二送风运行时长包括：
[0110]
在入炉推算平均粒径范围为1.25mm～3mm的情况下，第二送风运行频率为24小时运行1次，第二送风运行时长为15～30s；
[0111]
在入炉推算平均粒径范围为3mm～10mm的情况下，第二送风运行频率为12小时运行1次，第二送风运行时长为15～30s；
[0112]
在入炉推算平均粒径范围为10mm～20mm的情况下，第二送风运行频率为2小时运行1次，第二送风运行时长为15～30s。
[0113]
根据本发明的实施例，在流化床气化炉进入气化运行工况还未稳定排渣时，可将脉冲风运行频率提高1～3倍。脉冲风气源可以为氮气、水蒸气、co2或者三者混合气。
[0114]
根据本发明的实施例，根据入炉推算平均粒径，根据入炉推算平均粒径确定不同的一次风送风风速，且随着入炉推算平均粒径的增大，风速随着提高，可以满足一次风对不同粒径的颗粒的冲击能力，使炉膛底部形成一个个冲击破碎区域将沉底和流化不均匀的粗颗粒快速破碎，同时强化粗颗粒与气化剂之间的传质、传热和反应，避免局部超温结渣。根据入炉推算平均粒径确定不同粒径范围对应的送风氧气浓度，因对于颗粒较大的燃料，送风氧气浓度过高容易结渣，因此，随着入炉推算平均粒径的增大，送风氧气浓度随着降低，可避免局部超温结渣。
[0115]
根据本发明的实施例，可设置脉冲风与一次风的出风方向在水平面投影上相互交错，脉冲风作为一次风的补充，主要是定期对一次风流化不充分的位置的沉底粗颗粒进行扰动，进一步避免粗颗粒氧化形成局部高温区域而结渣。
[0116]
可见，本发明的实施例提供的布风方法，建立了燃料热稳定性与入炉推算平均粒径的关系，进而形成了适应不同热稳定性燃料作为入炉燃料时的流化床布风运行调控方法，解决了常规流化床气化炉在运行煤种与设计煤种热稳定性差异较大时存在的炉膛密相区和物料循环不稳定、飞灰量大和飞灰含碳量高或出现炉膛底部结渣、底渣含碳量高等问题。
[0117]
本发明的实施例提供的布风方法，针对不同热稳定性煤，采用分级布风，以及分别针对一次风和脉冲风根据入炉推算粒径的等级范围不同设置不同的送风运行参数，形成与入炉煤相匹配的不同强度的冲击破碎区域、温度分布、炉膛沿轴向不同的差速运行方式，从而使不同热稳定性煤在炉膛内颗粒破碎与气固流动、气化反应相匹配，实现不同热稳定性煤在气化过程中形成稳定的密相区和物料循环。
[0118]
根据本发明的实施例，可设置为：一次风口和脉冲风口的出风口，与气化炉炉膛的排渣口位于同一高度，因排渣口附近较大粒径的颗粒燃料数量较大，所以可将一次风口和脉冲风口的出风口设置在排渣口附近。更优选地，可设置脉冲风与一次风的出风方向在水平面投影上相互交错，脉冲风作为一次风的补充，主要是定期对一次风流化不充分的位置的沉底粗颗粒进行扰动，进一步避免粗颗粒氧化形成局部高温区域而结渣。
[0119]
根据本发明的实施例，其中，气化剂还包括二次风，将气化剂送入气化炉炉膛还包括：通过设置在气化炉炉膛的二次风口，将二次风送入气化炉炉膛；其中设置在气化炉炉膛的给料口，高于设置在气化炉炉膛的返料口，二次风口的出风口，高于返料口且低于给料口。
[0120]
二次风包括以下至少之一：富氧空气、氧气与水蒸气、co2；二次风通入截面的炉膛表观风速为3m/s～4m/s，可控制炉膛底部的风速范围在3m/s～8m/s；二次风的氧气浓度为30％～70％。
[0121]
根据本发明的另一实施例，其中，气化剂还可包括二次风和二次辅助风，将气化剂送入气化炉炉膛还包括：通过设置在气化炉炉膛的二次风口，将二次风送入气化炉炉膛；以及通过二次辅助风口将二次辅助风送入气化炉炉膛。
[0122]
其中，气化炉炉膛上设有返料口，返料口上设置有给料口；二次风口的出风口高于返料口，二次辅助风口与返料口布置在同一高度，且二次辅助风口沿水平方向与气化炉炉膛相连通。
[0123]
二次风、以及二次辅助风均包括以下至少之一：富氧空气、氧气与水蒸气、co2；二次风通入截面的炉膛表观风速为3m/s～4m/s；二次风的氧气浓度为30％～70％；二次辅助风的入炉风速为60～100m/s；二次辅助风的氧气浓度为10％～30％。
[0124]
根据本发明的实施例，通过增设二次风和二次辅助风，给入的入炉原料能快速分散在循环物料中，加热速率高，热解和破碎速率快，二次辅助风口与返料口布置在同一高度，通过二次辅助风进入，夹带入炉原料水平吹入炉膛，粗颗粒能快速分散在稀密相过渡区，因此避免了大量粗颗粒受惯性力沉入炉膛底部，进一步避免了粗颗粒在炉膛底部结渣的风险。
[0125]
本发明的另一方面提供了一种用于实现上述布风方法的布风装置。
[0126]
图1示意性示出了用于实现本发明一实施例的布风方法的布风装置的结构示意图。可参考图1理解本发明实施例的装置，同时因装置结构可较为直观地体现各级布风结构的位置关系，可参考图1进一步理解本发明实施例的上述布风方法中各级送风的位置关系。
[0127]
如图1所示，布风装置包括一次风口11、脉冲风口16。
[0128]
其中一次风口11，设置在气化炉炉膛1底部，用于按照第一送风风速和第一送风氧气浓度，将一次风a1送入气化炉炉膛1；脉冲风口16，设置在气化炉炉膛1底部，用于按照第二送风运行频率和第二送风运行时长，将脉冲风a3送入气化炉炉膛1。
[0129]
其中第一送风风速、第一送风氧气浓度、第二送风运行频率和第二送风运行时长，根据入炉推算平均粒径确定，其中入炉推算平均粒径根据燃料的热稳定性指标、燃料的破碎速率以及燃料的二氧化碳还原率确定。
[0130]
上述装置还包括：二次风口14，用于将二次风a2送入气化炉炉膛1。
[0131]
图2示意性示出了包含本发明上述实施例的布风装置的气化装置的结构示意图。
如图2所示，该气化装置包括气化炉炉膛1、气固分离器2、以及返料器3。
[0132]
气化炉炉膛1为变截面炉膛，炉膛底部为下小上大的锥体结构，锥角d为10
°
～40
°
。布风装置位于所述气化炉炉膛1的底部，布风装置沿轴向方向分三级布置，包括一次风a1、脉冲风a3和二次风a2。
[0133]
其中气化炉炉膛1设有给料口15、排渣口12和返料口13，给料口15高于返料口13，二次风口14的出风口，高于返料口13且低于给料口15。
[0134]
脉冲风口16与气化炉炉膛1水平相交连接；一次风口11的出风口和脉冲风口16的出风口，与气化炉炉膛1的排渣口12位于同一高度。
[0135]
燃料m从给料口15送入，气化剂分别从一次风口11、脉冲风口16和二次风口14给入，燃料和气化剂在炉膛内发生气化反应后，经过气固分离器2排出煤气g和飞灰as的混合物，并且气固分离器2分离出的大颗粒灰渣经由返料器3返回至气化炉炉膛1继续反应。
[0136]
由图1、2可看出，在该实施例所述的布风装置中，一次风口11和脉冲风口16布置在同一高度，均布置在排渣口附近的密相区，且脉冲风与一次风在水平面投影上相互交错，因排渣口附近较大粒径的颗粒燃料数量较大，所以可将脉冲风口的出风口设置在排渣口附近，这样设计有利于将大颗粒破碎，避免结渣。脉冲风作为一次风的补充，定期对一次风流化不充分的位置的沉底粗颗粒进行扰动，进一步避免粗颗粒氧化形成局部高温区域而结渣。
[0137]
二次风口14的出风口，高于返料口13且低于给料口15，设置于流化床密相区和稀相区过渡的区域，二次风口14由风管均布组成。通过增设二次风，给入的入炉原料能快速分散在循环物料中，加热速率高，热解和破碎速率快，粗颗粒能快速分散在稀密相过渡区域，因此避免了大量粗颗粒受惯性力沉入炉膛底部，进一步避免了粗颗粒在炉膛底部结渣的风险。
[0138]
图3示意性示出了本发明另一实施例的布风装置的结构示意图。
[0139]
给实施例所述布风装置与图1所示布风装置不同之处在于：
[0140]
当流化床气化产生的煤气目标产物为co和h2时，上述装置还包括二次辅助风口141，用于将二次辅助风a4送入气化炉炉膛；其中，气化炉炉膛1上设有返料口13，返料口13以水平方向与气化炉炉膛1相交，返料口13上设置有给料口15；二次风口14的出风口高于返料口13，二次辅助风口141与返料口13布置在同一高度，且二次辅助风口141沿水平方向与气化炉炉膛1相连通，可在返料口13的水平管底部布置单根风管作为二次辅助风口141。
[0141]
采用该类结构，给入的入炉原料能快速分散在循环物料中，加热速率高，热解和破碎速率快，通过水平气体夹带进入炉膛，粗颗粒能快速分散在稀密相区界面上，因此避免了大量粗颗粒受惯性力沉入炉膛底部，进而避免了粗颗粒在炉膛底部结渣的风险。
[0142]
根据本发明的实施例，其中：一次风口包括多个布风单元，多个布风单元呈圆形阵列分布在气化炉炉膛的底部。图4示意性示出了根据本发明一实施例的布风单元在气化炉炉膛的底部的分布示意图。如图4所示，布风单元110在炉膛底部(炉膛边壁17以内区域)按星形放射式中心对称布置。
[0143]
图5示意性示出了根据本发明一实施例的布风单元的俯视结构示意图。
[0144]
如图5所示，布风单元110包括位于布风单元110中心的一次风管111、以及环绕一次风管的多个风帽112，且一次风管111和风帽112相连通；例如图5所示的布风单元110可包
括3个风帽112，在布风单元110内风112帽呈三角形布置。一次风通过风帽112的出风口进入气化炉炉膛，风帽112的出风口位于风帽112的侧壁，保证水平方向出风。
[0145]
根据本发明的实施例，二次风口可由均匀布置的风管构成。脉冲风口可由主风管在主风管末端呈分支状设置的多根细风管组成，其中细风管和气化炉炉膛连通。
[0146]
根据本发明的实施例，进一步地，风帽112的出风口和脉冲风口的出风口，与气化炉炉膛的排渣口位于同一高度。因排渣口附近较大粒径的颗粒燃料数量较大，所以可将一次风口和脉冲风口的出风口设置在排渣口附近。可设置脉冲风口的呈分支状设置的多根细风管构成的脉冲风，与一次风口的风帽吹出的一次风的出风在水平面投影上相互交错，脉冲风作为一次风的补充，定期对一次风流化不充分的位置的沉底粗颗粒进行扰动，进一步避免粗颗粒氧化形成局部高温区域而结渣。
[0147]
通过优化炉膛底部布风结构，在炉膛底部形成一系列冲击破碎区域和均匀的布风场，将沉底的粗颗粒能快速的破碎和流化起来，在布风单元未能充分流化的区域设置脉冲风将该区域的粗颗粒周期性扰动。通过布风单元形成的破碎区域和脉冲风形成的周期性扰动，避免了沉底粗颗粒结渣，提高了流化床气化装置稳定运行周期。通过分级布风结合炉膛底部锥体结构形成的差速床流化状态强化了密相区内循环和密相区稳定和粒径分布稳定。通过采用该布风装置，流化床可适应于热稳定性差的褐煤采用粗粒径作为入炉煤，因此可简化入炉原料筛分破碎，进而降低了备煤能耗。
[0148]
图6示意性示出了根据本发明另一实施例的布风单元在气化炉炉膛的底部的分布示意图。
[0149]
如图6所示，该布风单元与图4所示布风单元的区别在于，在炉膛底部一次风口布风结构的中心采用单个风帽112代替一组布风单元110，这种布局方式可适用于炉膛底部截面积相对较小的情况，可使得布风更加对称和均匀。
[0150]
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。