CN106190326A - 粉煤气化设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种粉煤气化设备，包括：气化炉、辐射废锅和渣池。其中，辐射废锅入口与气化炉出口连接，渣池与辐射废锅出口连接，渣池设置有冷渣水进口，渣池用于激冷熔渣。本发明提供的粉煤气化设备，粉煤气化后的大块残渣落入底部渣池中，遇到冷渣水后激冷破碎成小颗粒排出，提高了粉煤气化后排渣的效率。

Description

粉煤气化设备

技术领域

本发明涉及煤制气技术，尤其涉及一种粉煤气化设备。

背景技术

煤气化是煤炭清洁高效利用的重要手段，高品质的煤气可作为工业清洁燃气使用或用于煤化工生成高附加值的下游产品，根据原料的不同，煤气化技术可分为干煤粉气化和水煤浆气化，其中，干煤粉气化具有原料制备简单、碳转化率高等优势而得到了广泛的应用。

现有技术中，干煤粉气化技术在处理熔渣的过程中，反应后的煤气残渣直接排出气化炉。

采用现有技术，气化炉排出的大块残渣的排渣效率不高，影响气化炉的正常运行。

发明内容

本发明提供一种粉煤气化设备，提高了粉煤气化后排渣的效率。

本发明提供一种粉煤气化设备，包括：气化炉、辐射废锅和渣池；

其中，所述辐射废锅入口与所述气化炉出口连接，所述渣池与所述辐射废锅出口连接，所述渣池设置有冷渣水进口，所述渣池用于激冷熔渣。

在本发明一实施例中，所述气化炉内设置第一水冷壁，所述第一水冷壁内敷设耐火涂层。

在本发明一实施例中，所述第一水冷壁设置有入水口和出水口，所述入水口至所述出水口的方向为自下而上。

在本发明一实施例中，所述气化炉顶部设置有点火烧嘴，所述点火烧嘴外设置有有水冷盘，所述气化炉中上部沿圆周方向设置有至少三个煤粉烧嘴，所述煤粉烧嘴外设置有烧嘴罩。

在本发明一实施例中，所述气化炉的壳体与所述第一水冷壁之间形成气化炉环隙，所述气化炉壳体上设置有氮气进口，所述氮气进口与所述气化炉环隙连通。

在本发明一实施例中，所述辐射废锅内设置有至少两层第二水冷壁，所述至少两层第二水冷壁之间形成煤气折流通道；

所述辐射废锅的上设置有煤气出口，所述煤气出口与所述折流通道连通。

在本发明上述各实施例中，所述气化炉的反应压力范围为0-1Mpa。

在本发明上述各实施例中，所述气化炉的气化剂为富氧或纯氧。

本发明提供一种粉煤气化设备，包括：气化炉、辐射废锅和渣池。其中，辐射废锅入口与气化炉出口连接，渣池与辐射废锅出口连接，渣池设置有冷渣水进口，渣池用于激冷熔渣。本发明提供的粉煤气化设备，粉煤气化后的大块残渣落入底部渣池中，遇到冷渣水后激冷破碎成小颗粒排出，提高了粉煤气化后排渣的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明粉煤气化设备实施例的结构示意图。

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。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1为本发明粉煤气化设备实施例的结构示意图。如图1所示，本实施例提供的粉煤气化设备包括：气化炉1、辐射废锅2和渣池3。其中，辐射废锅2入口与气化炉1出口连接，渣池3与辐射废锅2出口连接，渣池3设置有冷渣水进口31，渣池用于激冷熔渣。

具体地，气化炉1用于粉煤发生反应，生成煤气和反应后的残渣。辐射废锅2用于将煤气排出并对排出前的煤气降温。渣池3中包括冷渣水，冷渣水在渣池3中维持一定的液位。使得高温大块的残渣进入渣池3后，由于冷渣水温度远低于残渣的温度，高温大块的残渣迅速激冷破碎，并通过渣池3底部排出***。

本实施例提供一种粉煤气化设备，包括：气化炉、辐射废锅和渣池。其中，辐射废锅入口与气化炉出口连接，渣池与辐射废锅出口连接，渣池设置有冷渣水进口，渣池用于激冷熔渣。本实施例提供的粉煤气化设备，粉煤气化后的大块残渣落入底部渣池中，遇到冷渣水后激冷破碎成小颗粒排出，提高了气化炉的排渣效率。

可选地，在上述实施例中，气化炉1内设置第一水冷壁11，第一水冷壁11内敷设耐火涂层。

具体地，第一水冷壁11用于降低气化炉内壁温度，第一水冷壁外敷设耐火涂层，避免气化炉内的粉煤反应时第一水冷壁11直接暴露在高温火焰之下，造成烧爆管的现象。

进一步地，第一水冷壁11设置有入水口111和出水口112，入水口至出水口的方向为自下而上。

具体地，粉煤气化设备作业时，其上下关系为，气化炉1位于最上方，中间为辐射废锅2，最下方为渣池3。则气化炉1的入水口位111于气化炉1的下方，出水口112位于气化炉1的上方。例如，在作业时将工艺水从入水口111加入第一水冷壁11并从出水口112排出，工艺水用于对第一水冷壁11降温。气化炉1内粉煤气化反应后气体和残渣的方向为自气化炉1的上方至气化炉1的下方，而工艺水的流向为自气化炉1的下方至气化炉1的上方，与气体和残渣的流向方向相反。如此进行逆流换热，提高了第一水冷壁11的换热效率。

进一步地，气化炉1顶部设置有点火烧嘴12，点火烧嘴外设置有水冷盘13，水冷盘13用于为点火烧嘴12降温。气化炉1中上部沿圆周方向设置有至少三个煤粉烧嘴14，煤粉烧嘴14外设置有烧嘴罩15，烧嘴罩15用于保护煤粉烧嘴14免受气化炉内高温侵蚀。其中，当气化炉1工作时，将粉煤的煤粉和气化剂从各个煤粉烧嘴14加入气化炉1，被点火烧嘴12点燃，开始燃烧反应。由于至少三个煤粉烧嘴14沿圆周方向设置，使得煤粉和气化剂在气化炉内发生剧烈的旋转撞击流动，强化了煤粉和气化剂的混合。反应后的熔融状态渣在离心力的作用下被甩第一水冷壁11上，内层渣遇冷凝固成固定渣层，对第一水冷壁11起到保护作用，外层渣沿着第一水冷壁11向下流动，从而延长了其在气化炉1内的停留时间，使得未反应的残碳能进一步发生反应，提高了气化炉1的气化效率。

进一步地，气化炉1的壳体与第一水冷壁11之间形成气化炉环隙16，气化炉1壳体上设置有氮气进口17，氮气进口与气化炉环隙16相连。其中，通过氮气进口17向气化炉环隙16内充入氮气，所充入的氮气对气化炉1形成了一层气封，避免炉内煤气溢出气化炉1进入气化炉环隙16，保证气化炉1的运行安全。

进一步地，辐射废锅2内设置有至少两层第二水冷壁21，至少两层第二水冷壁21之间形成煤气折流通道23，辐射废锅2上设置有煤气出口22，煤气出口22与折流通道连通23。其中，在气化炉1内反应后产生的煤气流经气化炉1出口时速度增加，煤气携带熔渣进入辐射废锅2中，避免了气化炉1出口和辐射废锅2入口连接处由于熔渣流动不畅造成的堵塞。气化炉1内反应得到的煤气与熔融到达折流通道23下方时，煤气经过折流通道23上行，并通过设置在辐射废锅2上方的煤气出口22输出辐射废锅2，溶渣则由于惯性落入渣池3中。由于煤气经过折流通道23上行时，与至少两层第二水冷壁21充分换热，降低了通过煤气出口22输出的煤气温度，减小了后续设备的运行压力。

进一步地，第二水冷壁21设置有入水口211和出水口212，入水口至出水口的方向为自下而上。

可选地，第二水冷壁21内的工艺水的流向为自辐射废锅2的下方至辐射废锅2的上方，与煤气的流向方向相反。如此进行逆流换热，提高了第二水冷壁21的换热效率。

可选地，煤气在辐射废锅2内发生多次折返流动，与第二水冷壁21充分接触换热后经过煤气出口22输出。

可选地，气化炉1的反应压力范围为0-1Mpa，针对燃料气用户和中小型煤化工项目，在满足工艺要求的基础上大幅减少了设备的制造成本。

可选地，气化炉1的气化剂为富氧或纯氧。

本实施例提供的粉煤气化设备，包括：气化炉、辐射废锅和渣池。其中气化炉内的粉煤和气化剂燃烧充分，提高了气化炉的气化效率；气化炉内的第一水冷壁和辐射废锅内的第二水冷壁使得煤气充分和高效地换热，提高了气化炉的热效率；渣池使得粉煤气化后的大块残渣遇到冷渣水后激冷破碎成小颗粒渣，提高了气化炉的排渣效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种粉煤气化设备，其特征在于，包括：

气化炉、辐射废锅和渣池；

其中，所述辐射废锅入口与所述气化炉出口连接，所述渣池与所述辐射废锅出口连接，所述渣池设置有冷渣水进口，所述渣池用于激冷熔渣。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述气化炉内设置第一水冷壁，所述第一水冷壁内敷设耐火涂层。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述第一水冷壁设置有入水口和出水口，所述入水口至所述出水口的方向为自下而上。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述气化炉顶部设置有点火烧嘴，所述点火烧嘴外设置有有水冷盘，所述气化炉中上部沿圆周方向设置有至少三个煤粉烧嘴，所述煤粉烧嘴外设置有烧嘴罩。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述气化炉的壳体与所述第一水冷壁之间形成气化炉环隙，所述气化炉壳体上设置有氮气进口，所述氮气进口与所述气化炉环隙连通。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述辐射废锅内设置有至少两层第二水冷壁，所述至少两层第二水冷壁之间形成煤气折流通道；

所述辐射废锅上设置有煤气出口，所述煤气出口与所述折流通道连通。

7.根据权利要求1-6任一项所述的设备，其特征在于，所述气化炉的反应压力范围为0-1Mpa。

8.根据权利要求1-6任一项所述的设备，其特征在于，所述气化炉的气化剂为富氧或纯氧。