CN201560178U - 水煤浆水冷壁气化炉 - Google Patents

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周立国
解交平
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Abstract

本实用新型设计煤气化设备领域，具体为一种水煤浆水冷壁气化炉。解决现有各种气化炉存在的炉体易损耗、工作效率低下等问题。包括上部带有进口，下部带有出口的壳体，在壳体内设有带有水冷壁的燃烧室和激冷室，燃烧室上部为烧嘴口，燃烧室下部连接激冷室，在燃烧室和激冷室连接部位的周壁外侧设置有孔隔板，在壳体上部设有保护气进口，在燃烧室上设有二次进氧口，在壳体上的激冷室位置对应的部位设有合成气出口，壳体下部的侧面设有墨水出口，锁斗循环水入口。本实用新型所述装置，可以烧当地高灰熔点煤，实现原料煤本地化，具有高效节能、环保、单炉发气量大的优点，为大型工业化新型气化炉。

Description

水煤浆水冷壁气化炉
技术领域
本实用新型设计煤气化设备领域，具体为一种水煤浆水冷壁气化炉。
背景技术
中国能源的资源状况决定了我们离不开煤炭，但是在煤炭利用过程中，由于方法不当或技术不先进，产生了严重的环境污染。随着国民经济的快速发展，对提高能源转化率和环境保护的要求越来越高，迫切需要发展洁净煤技术，以对煤炭资源进行合理和有效利用，提高整体能源转化率，减少对环境的污染。开发大型、高效洁净煤气化技术是解决中国能源合理化问题的当务之急。采用先进的气化技术大力发展煤化工及相关产业，既可以降低对环境的污染，也可扩大煤种范围，原料可用烟煤代替白煤，具有很好的社会效益和经济效益，是解决问题的重要方法。煤的洁净与高效利用是当今我国能源与环境保护领域中的重大技术课题，也是我国国民经济持续发展的关键技术之一。
煤气化技术是将一次能源转化为洁净的二次能源的主要途径，其产品为燃料气(煤气)、合成气、还原气、氢气、一氧化碳。煤的气化技术在联合循环(IGCC)发电装置、合成氨和合成甲醇工业、羰基化法生产醋酸与酸酐工业、海绵铁的生产、纯一氧化碳的制备等领域得到了广泛的应用，如何将气化产生的各种能源有效的利用是降低装置运行成本的关键。目前，在采用气流床进行气化的技术中，有代表性的主要有两种：采用水煤浆为原料的气化炉有德士古(Texaco)，其排渣方式为液态湿法排渣；采用干粉煤为原料的气化炉有壳牌(Shell)，其排渣方式为液态排渣，这两种气流床的排渣方式都十分安全、稳定，但都存在缺陷。这两种技术都掌握在国外大公司手中，如果采用这些技术就必须支付昂贵的专利费；德士古(Texaco)装置水煤浆喷嘴处在气化炉高温区且受煤粒的磨蚀，使用寿命一般为40天左右，燃烧室采用耐火砖衬里，若燃烧室温度过高，耐火砖损耗非常快，所以只能灰熔点低的煤种；壳牌(Shell)投资非常大，其采用干粉进料，计量不准确，燃烧室炉温波动大，给水冷壁寿命造成了威胁，其高温合成气采用复杂的能量回收装置，对设备的要求非常高，长周期运转率低，年开工率也低。目前我公司的现状是：现有使用的煤气化装置，采用固定床造气的制气。存在的问题是，原料使用本地的无烟块煤和焦炭，其效率低、污染大，且运输困难，价格高。而非熔渣-熔渣两段式气化炉必须烧运输费用高神木煤或华亭煤。
发明内容
本实用新型为了解决现有各种气化炉存在的炉体易损耗、工作效率低下等问题而提供了一种水煤浆水冷壁气化炉。
本实用新型是由以下技术方案实现的，一种水煤浆水冷壁气化炉，包括上部带有进口，下部带有出口的壳体，在壳体内设有带有水冷壁的燃烧室和激冷室，燃烧室上部为烧嘴口，燃烧室下部连接激冷室，在燃烧室和激冷室连接部位的周壁外侧设置有孔隔板，在壳体上部设有保护气进口，在燃烧室上设有二次进氧口，在壳体上的激冷室位置对应的部位设有合成气出口，壳体下部的侧面设有墨水出口，锁斗循环水入口。
本实用新型所属的水煤浆水冷壁气化炉可以采用水煤浆进料得方式，从而解决了进料计量不准造成炉温波动的问题；燃烧室采用水冷壁，去掉昂贵的耐火砖，可以烧高灰熔点的煤，激冷室采用水冷壁和水浴冷却，简化了壳牌(Shell)复杂的能量回收装置。
与现有装置相比：非熔渣-熔渣两段式气化炉其采用耐火砖衬里，不能烧高灰熔点煤，而本实用新型使用了壳牌(Shell)所采用的水冷壁结构，水煤浆水冷壁气化炉煤种适用范围广，可以烧高灰熔点煤，且能耗较低，可以有效降低生产成本，有效的节省了能源；使用了非熔渣-熔渣两段式气化炉其分级供氧，解决了德士古(Texaco)装置烧嘴使用寿命短缺点，采用了非熔渣-熔渣两段式气化炉其水煤浆进料，解决了壳牌(Shell)进料计量不准问题；水煤浆水冷壁气化炉燃烧室容积增加，延长碳在燃烧室停留时间，提高了碳的转化率，可以使渣中含碳量大大降低；采用了非熔渣-熔渣两段式气化炉其激冷流程；将其改成水冷壁回收能量，能够副产中压蒸汽，可以避免高温合成气直接冷却，能量浪费较大的问题，为***节省了大量的能源。综合来说，本实用新型所述装置，可以烧当地高灰熔点煤，实现原料煤本地化，具有高效节能、环保、单炉发气量大的优点，为大型工业化新型气化炉。
附图说明
图1为本实用新型的内部结构示意图
图中：1-烧嘴口，2-水冷壁出水口，3-保护气进口，4-二次进氧口，5-壳体，6-燃烧室，7-高温热偶插口，8-孔隔板，9-合成气出口，10-激冷室，11-水冷壁进口，12-墨水出口，13-锁斗循环水入口，14-人孔，15-锁斗循环水入口，16-激冷室补水口，17-人孔，18-水冷壁出水口
具体实施方式
如图1所示意，一种水煤浆水冷壁气化炉，包括上部带有进口，下部带有出口的壳体5，在壳体5内设有带有水冷壁的燃烧室6和激冷室10，燃烧室6上部为烧嘴口1，燃烧室6下部连接激冷室10，在燃烧室6和激冷室10连接部位的周壁外侧设置有孔隔板8，在壳体5上部设有保护气进口3，在燃烧室6上设有二次进氧口4，在壳体5上的激冷室位置对应的部位设有合成气出口9，壳体5下部的侧面设有墨水出口12，锁斗循环水入口13。
在燃烧室6上还设有若干高温热偶插口7。在壳体5上设有激冷室补水口16。
工艺技术路线：将加压水煤浆、氧气通过烧嘴口1进入带水冷壁的燃烧室6发生部分氧化反应，通过二次进氧口4分级给氧，形成非熔渣、熔渣两个气化区产生成CO、H2为主的湿煤气，水煤浆水冷壁气化炉其燃烧室采用水冷壁；经激冷室水冷壁回收部分热量；湿煤气进入激冷室10水浴，激冷室10采用水冷壁与激冷室水浴相结合冷却高温合成气和熔渣；水冷壁下端为水冷壁进口11、15，上端为水冷壁出口2、18，内部水采用强制循环；高温煤气冷却粗洗涤后出水浴进入壳体5与激冷室10水冷壁之间，然后通过合成气出口9出水煤浆水冷壁气化炉，高温熔渣冷却固化通过下出口进入锁斗。燃烧室外的壳体5与燃烧室的水冷壁之间通二氧化碳保护气，压力稍高于燃烧室压力，防止燃烧室外壳超温和渣进入。

Claims (3)

1.一种水煤浆水冷壁气化炉，其特征在于：包括上部带有进口，下部带有出口的壳体(5)，在壳体(5)内设有带有水冷壁的燃烧室(6)和激冷室(10)，燃烧室(6)上部为烧嘴口(1)，燃烧室(6)下部连接激冷室(10)，在燃烧室(6)和激冷室(10)连接部位的周壁外侧设置有孔隔板(8)，在壳体(5)上部设有保护气进口(3)，在燃烧室(6)上设有二次进氧口(4)，在壳体(5)上的激冷室位置对应的部位设有合成气出口(9)，壳体(5)下部的侧面设有墨水出口(12)，锁斗循环水入口(13)。
2.根据权利要求1所述的水煤浆水冷壁气化炉，其特征在于：在燃烧室(6)上还设有若干高温热偶插口(7)。
3.根据权利要求1所述的水煤浆水冷壁气化炉，其特征在于：在壳体(5)上设有激冷室补水口(16)。
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