CN107686748A - 气化炉 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种气化炉，所述气化炉包括：外壳，所述外壳上设有外壳进口、进水口和卸渣口，所述外壳内形成有用于进行气化反应的气化腔、用于回收所述气化腔发生产物的热量的废热腔以及用于收集所述气化腔排出的灰渣的集渣槽，所述气化腔位于所述废热腔的上方且所述集渣槽位于所述废热腔的下方，所述气化腔与所述外壳进口连通，所述卸渣口和所述进水口与所述集渣槽连通；煤气出口管，所述煤气出口管与所述废热腔直接连通，所述煤气出口管位于所述集渣槽的额定液位的上方。根据本发明实施例的气化炉，具有热效率高、节能环保等优点。

Description

气化炉
技术领域
本发明涉及煤气化技术领域，具体而言，涉及一种气化炉。
背景技术
相关技术中的气化炉，为便于后续处理，以激冷的方式对来自废锅室的高温粗煤气进行降温后送出气化炉，这种回收能量的方式导致热能被大大浪费，煤燃料的热效率较低。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出一种气化炉,该气化炉具有热效率高、节能环保等优点。
为实现上述目的，根据本发明的实施例提出一种气化炉，所述气化炉包括：外壳，所述外壳上设有外壳进口、进水口和卸渣口，所述外壳内形成有用于进行气化反应的气化腔、用于回收所述气化腔发生产物的热量的废热腔以及用于收集所述气化腔排出的灰渣的集渣槽，所述气化腔位于所述废热腔的上方且所述集渣槽位于所述废热腔的下方，所述气化腔与所述外壳进口连通，所述卸渣口和所述进水口与所述集渣槽连通；煤气出口管，所述煤气出口管与所述废热腔直接连通，所述煤气出口管位于所述集渣槽的额定液位的上方。
根据本发明实施例的气化炉，具有热效率高、节能环保等优点。
另外，根据本发明上述实施例的气化炉还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述煤气出口管由耐火砖堆砌而成。
根据本发明的一个实施例，所述煤气出口管内具有排放通道和位于所述煤气出口管的外周面与所述排放通道之间的冷却层。
根据本发明的一个实施例，所述煤气出口管为多个。
根据本发明的一个实施例，所述煤气出口管包括：竖直段，所述竖直段的上端伸入所述废热腔；水平段，所述水平段的一端与所述竖直段的下端相连且另一端伸出所述外壳。
根据本发明的一个实施例，所述废热腔将所述气化腔的发生产物的温度降低至600-800℃。
根据本发明的一个实施例，所述气化炉还包括：气化腔体，所述气化腔体设在所述外壳内且与所述外壳的内表面间隔设置，所述气化腔形成在所述气化腔体内，所述气化腔体上设有气化腔出口以及与所述外壳进口连通的气化腔进口；废热腔体，所述废热腔体设在所述外壳内且与所述外壳的内表面间隔设置，所述废热腔形成在所述废热腔体内，所述废热腔体上设有废热腔出口以及与所述气化腔出口连通的废热腔进口。
根据本发明的一个实施例，所述气化炉还包括喷嘴，所述气化腔进口通过所述喷嘴与所述外壳进口连通。
根据本发明的一个实施例，所述喷嘴的上端露出所述外壳且下端通过所述外壳进口和所述气化腔进口伸入所述气化腔。
根据本发明的一个实施例，所述外壳的下部构成所述集渣槽。
根据本发明的一个实施例，所述卸渣口形成在所述外壳的底壁上。
附图说明
图1是根据本发明一个具体实施例的气化炉的结构示意图。
附图标记：气化炉 1、外壳 100、外壳进口 110、卸渣口 120、进水口 130、额定液位 140、集渣槽 150、气化腔体 200、气化腔 210、气化腔进口 220、气化腔出口 230、废热腔体 300、废热腔 310、废热腔进口 320、废热腔出口 330、煤气出口管 400、排放通道401、冷却层 402、竖直段 410、水平段 420、喷嘴 500。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述根据本发明实施例的气化炉1。
如图1所示，根据本发明实施例的气化炉1包括外壳100和煤气出口管400。
外壳100上设有外壳进口110、进水口130和卸渣口120，外壳100内形成有用于进行气化反应的气化腔210、用于回收气化腔210发生产物的热量的废热腔310以及用于收集气化腔210排出的灰渣的集渣槽150，气化腔210位于废热腔310的上方且集渣槽150位于废热腔310的下方，气化腔210与外壳进口110连通，卸渣口120和进水口130与集渣槽150连通。煤气出口管400与废热腔310直接连通，煤气出口管400位于集渣槽150的额定液位140的上方。这里需要理解的是，“额定液位140”指气化炉1在正常工作情况下集渣槽150内液位的高度，额定液位140高度可以通过调节进水口130处的进水流量和卸渣口120处的出水流量进行调节。
下面参考图1描述根据本发明实施例的气化炉1的工作过程。
作为原料的水煤浆和氧气混合后通过外壳进口110进入气化腔210，在气化腔210发生气化反应。气化腔210产物中的高温气体进入废热腔310，在废热腔310内热量被回收并进行降温，之后直接通过煤气出口管400排出进行后续工序。气化腔210产物中的灰渣，在集渣槽150被收集，最终通过卸渣口120排出外壳100。
根据本发明实施例的气化炉1，通过设置煤气出口管400，使煤气出口管400与废热腔310直接连通，可以使气化腔210反应生成的高温气体在废热腔310回收部分热量后直接排出气化炉1，避免高温气体经过激冷冷却后导致热量被浪费，排出的气体可以通过其他装置再次回收热量，例如可以通过将煤气出口管400排出的烟气导入对流废锅。这样可以降低气化炉1的热量损失，提高煤燃料的热效率。
并且，通过使煤气出口管400位于额定液位140的上方，不仅可以利用集渣槽150内的水对落入集渣槽150的灰渣进行冷却洗涤，以便于灰渣的排出，而且可以避免集渣槽150内的冷却水对煤气出口管400进行冷却而造成煤气出口管400内的温度降低，进一步降低气化炉1的热量损失，进一步提高煤燃料的热效率。
也就是说，气化炉1能够使煤燃料产生的热能得到充分利用，避免煤燃料的浪费，降低整体生产过程中的能耗。
因此，根据本发明实施例的气化炉1具有热效率高、节能环保等优点。
下面参考附图描述根据本发明具体实施例的气化炉1。
在本发明的一些具体实施例中，如图1所示，根据本发明实施例的气化炉1包括外壳100和煤气出口管400。
煤气出口管400由耐火砖堆砌而成。这样可以使煤气出口管400具有良好的耐高温性能，避免由于烟气的高温而造成煤气出口管400变形损坏，保证煤气出口管400的可靠性。
具体地，如图1所示，煤气出口管400内具有排放通道401和位于煤气出口管400的外周面与排放通道401之间的冷却层402。本领域的技术人员可以理解的是，冷却层402可以构造为避免降低排放通道401内烟气温度的形式。这样同样可以使煤气出口管400具有良好的耐高温性能，防止煤气出口管400由于局部高温而变形损坏。
具体而言，煤气出口管400为多个。这里需要理解的是“多个”指两个或以上。这样可以利用多个煤气出口管400排出煤气，进一步便于煤气的排放。
本领域的技术人员可以理解的是，煤气出口管400至少为一个。
更为具体地，如图1所示，煤气出口管400包括竖直段410和水平段420。竖直段410的上端伸入废热腔310。水平段420的一端与竖直段410的下端相连且另一端伸出外壳100。这样不仅可以便于煤气出口管400与废热腔310直接连通，而且可以便于煤气出口管400将高温烟气排出外壳100，以便于进行后续处理。
可选地，废热腔310将气化腔210的发生产物的温度降低至600-800℃。这样可以在防止烟气温度过高的情况下，保证废热腔310排出的烟气具有足够的温度，以便于在后续工序中对热量再次进行利用，避免热量发生浪费。
图1示出了根据本发明一个具体示例的气化炉1。如图1所示，气化炉1还包括气化腔体200和废热腔体300。气化腔体200设在外壳100内且与外壳100的内表面间隔设置，气化腔210形成在气化腔体200内，气化腔体200上设有气化腔出口230以及与外壳进口110连通的气化腔进口220。废热腔体300设在外壳100内且与外壳100的内表面间隔设置，废热腔310形成在废热腔体300内，废热腔体300上设有废热腔出口330以及与气化腔出口230连通的废热腔进口320。这样可以便于气化腔210和废热腔310的形成，而且可以便于在气化腔体200与外壳100之间以及废热腔体300与外壳100之间设置冷却***等结构，使气化炉1的结构更加合理。
具体地，如图1所示，气化炉1还包括喷嘴500，气化腔进口220通过喷嘴500与外壳进口110连通。这样可以使作为原料的水煤浆和氧气通过喷嘴500混合后喷入气化腔210，可以使水煤浆与氧气充分接触，保证气化反应的充分进行。
更为有利地，如图1所示，喷嘴500的上端露出外壳100且下端通过外壳进口110和气化腔进口220伸入气化腔210。这样不仅可以便于喷嘴500连接外部管路，而且可以利于喷嘴500将原料均匀喷入气化腔210内，避免原料堆积在气化腔210的上部。
有利地，如图1所示，外壳100的下部构成集渣槽150。这样可以便于集渣槽150的构成，便于保证外壳100的密封性，而且可以便于卸渣口120与集渣槽150连通，以便于灰渣的排出。
更为有利地，如图1所示，卸渣口120形成在外壳100的底壁上。这样可以便于灰渣的排出，防止灰渣残留在集渣槽150内。
具体而言，集渣槽150的横截面积由下至上逐渐减小。这样可以便于将灰渣进行集中排出。
根据本发明实施例的气化炉1的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种气化炉，其特征在于，包括：
外壳，所述外壳上设有外壳进口、进水口和卸渣口，所述外壳内形成有用于进行气化反应的气化腔、用于回收所述气化腔发生产物的热量的废热腔以及用于收集所述气化腔排出的灰渣的集渣槽，所述气化腔位于所述废热腔的上方且所述集渣槽位于所述废热腔的下方，所述气化腔与所述外壳进口连通，所述卸渣口和所述进水口与所述集渣槽连通；
煤气出口管，所述煤气出口管与所述废热腔直接连通，所述煤气出口管位于所述集渣槽的额定液位的上方。
2.根据权利要求1所述的气化炉，其特征在于，所述煤气出口管由耐火砖堆砌而成。
3.根据权利要求1所述的气化炉，其特征在于，所述煤气出口管内具有排放通道和位于所述煤气出口管的外周面与所述排放通道之间的冷却层。
4.根据权利要求1所述的气化炉，其特征在于，所述煤气出口管为多个。
5.根据权利要求1所述的气化炉，其特征在于，所述煤气出口管包括：
竖直段，所述竖直段的上端伸入所述废热腔；
水平段，所述水平段的一端与所述竖直段的下端相连且另一端伸出所述外壳。
6.根据权利要求1所述的气化炉，其特征在于，所述废热腔将所述气化腔的发生产物的温度降低至600-800℃。
7.根据权利要求1所述的气化炉，其特征在于，还包括：
气化腔体，所述气化腔体设在所述外壳内且与所述外壳的内表面间隔设置，所述气化腔形成在所述气化腔体内，所述气化腔体上设有气化腔出口以及与所述外壳进口连通的气化腔进口；
废热腔体，所述废热腔体设在所述外壳内且与所述外壳的内表面间隔设置，所述废热腔形成在所述废热腔体内，所述废热腔体上设有废热腔出口以及与所述气化腔出口连通的废热腔进口。
8.根据权利要求7所述的气化炉，其特征在于，还包括喷嘴，所述气化腔进口通过所述喷嘴与所述外壳进口连通。
9.根据权利要求8所述的气化炉，其特征在于，所述喷嘴的上端露出所述外壳且下端通过所述外壳进口和所述气化腔进口伸入所述气化腔。
10.根据权利要求1所述的气化炉，其特征在于，所述外壳的下部构成所述集渣槽。
11.根据权利要求10所述的气化炉，其特征在于，所述卸渣口形成在所述外壳的底壁上。
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