一种固定床气化炉的液态连续排渣器及排渣方法技术

本发明专利技术涉及一种固定床气化炉的液态连续排渣器及其排渣方法，其特征在于：排渣器安装于气化炉炉体的下方，排渣器包括一环形倒圆锥台状渣池，渣池的中部为中空圆锥台状排渣口，且排渣口上端的溢流口在高度方向上略低于渣池外侧边缘。本发明专利技术在使用时熔渣气化炉中产生的液态熔渣能够汇集到渣池中，并在渣池充满液态熔渣后，液态熔渣从排渣口上端的溢流口溢出，在这过程中，气化剂与含碳物质反应后放出的巨大热量使液态熔渣在渣池内一直处于流动状态，防止了液态熔渣在排渣口上端溢流口的冷凝，保证了排渣过程的顺利进行。本发明专利技术相比于现有的排渣器省去了原有排渣所必需的复杂控制系统，节省了设备投资，并且解决了因渣口较小而导致的排渣不畅现象，有效保证顺利排渣，从而提高固定床熔渣气化炉的运行效率及运行安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种排渣器及排渣方法，特别是关于一种固定床气化炉的液态连续排渣器及排渣方法。
技术介绍
目前，传统的熔渣气化炉炉体下部的排渣器主要为倒锥形的熔渣池，熔渣池的内表面自熔渣池的上端朝向熔渣池的下端呈收敛构型，熔渣池的内表面水平坡度为25°～60°。同时，排渣器采取间歇排渣方式，即在炉体与激冷室之间安有压差检测，并与激冷室的放散阀进行联锁。当熔融状态的灰渣在熔渣池内积累到一定高度后，便会有一个确切的压差值，该压差值触动联锁，激冷室的放散阀自动打开，此时激冷室内的压力小于炉体内的压力，熔渣自动排入激冷室。随着熔渣池内液渣量的逐渐减少，炉体与激冷室之间的压差值变小。当压差小到一定值后，再次触发联锁，激冷室的放散阀自动关闭，排渣过程结束。整个排渣过程是通过控制排渣口上下压差来实现，这就要求排渣口不宜过大，由此容易出现排渣口堵塞现象。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种用于固定床气化炉的液态连续排渣器及排渣方法。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种固定床气化炉的液态连续排渣器，该排渣器安装于熔渣气化炉炉体的下方，其特征在于：所述排渣器包括一环形倒圆锥台状渣池，所述渣池的中部为中空圆锥台状排渣口，且所述排渣口上端的溢流口在高度方向上略低于所述渣池外侧边缘。所述排渣口上端的溢流口直径D1满足：20<D1<400mm；所述溢流口直径D1与所述排渣口下端的敞口状部分直径D2满足：D2>D1；所述渣池的侧壁与炉体轴线之间的夹角为β，且β满足以下角度要求：0°<β<90°；所述渣池的深度H满足：0<H<1.5m；所述排渣口上端的溢流口低于所述渣池外侧边缘h满足：20≤h≤100mm。所述渣池的工作表面均浇注一层耐火材料，所述耐火材料厚度为20～30mm，所述耐火材料满足耐压强度≥55MPa、荷重软化开始温度≥1700℃、抗铁水溶蚀指数≤1％、抗炉渣侵蚀性≤10％、抗碱性≤10％、显气孔率≤16％、透气度≤1.0mDa、平均孔径≤1.0μm、小于1μm孔容积率≥70％；所述耐火材料具体为微孔刚玉砖、碳复合砖、赛隆结合刚玉砖、刚玉砖、高铬砖、碳化硅或氮化硅结合碳化硅。所述渣池采用金属铸造而成，其内部预埋有螺旋状的冷却水管。所述渣池的材质满足电导率≥85％IACS、抗拉强度≥170N/mm2、延伸率≥30％，具体为纯铜、钢或球墨铸铁。一种所述排渣器的固定床气化炉的液态连续排渣方法，其包括以下步骤：1)熔渣气化炉工作时，熔渣气化炉内气化剂与含碳物质反应产生的液态熔渣先汇集到渣池中；2)当渣池被炉内气化反应产生的液态熔渣充满后，液态熔渣从排渣器中高度较低的排渣口上端的溢流口连续溢流而出并进入激冷室中；3)进入激冷室中的高温液态熔渣通过激冷水迅速冷却后，再通过渣锁排出熔渣气化炉。在上述步骤2)中，熔渣气化炉内气化剂与含碳物质反应后放出的巨大热量使液态熔渣在渣池内一直处于连续的流动状态，使液态熔渣在排渣口上端的溢流口处不会产生冷凝，保证排渣过程的顺利进行。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本专利技术由于采用了环形倒圆锥台状渣池，渣池的中部为中空圆锥台状排渣口，且排渣口上端的溢流口在高度方向上略低于渣池外侧边缘，因此熔渣气化炉中产生的液态熔渣能够汇集到渣池中，并在渣池充满液态熔渣后，液态熔渣从渣池上端的溢流口溢出，在这过程中，气化剂与含碳物质反应后放出的巨大热量使液态熔渣在渣池内一直处于流动状态，防止了液态熔渣在渣池上部溢流口的冷凝，保证了排渣过程的顺利进行。2、本专利技术采用溢流方式进行排渣，相比于现有的排渣器省去了原有排渣所必需的复杂控制系统，节省了设备投资，并且解决了因渣口较小而导致的排渣不畅现象，有效保证顺利排渣，从而提高固定床熔渣气化炉的运行效率及运行安全性。3、本专利技术在渣池的工作表面浇注一层特殊耐火材料，该材料荷重软化温度高，抗铁水、抗渣及抗碱性能均较好。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的描述。如图1所示，本专利技术提供的排渣器5安装于固定床熔渣气化炉炉体1的下方，排渣器5包括一环形倒圆锥台状渣池51，渣池51的中部为中空圆锥台状排渣口52，且排渣口52上端的溢流口在高度方向上略低于渣池51外侧边缘。在上述实施例中，排渣口52上端的溢流口直径D1满足：20<D1<400mm，同时溢流口直径D1与排渣口52下端的敞口状部分直径D2满足：D2＞D1。在上述实施例中，渣池51的侧壁与炉体1轴线之间的夹角为β，β满足以下角度要求：0°<β<90°。在上述实施例中，渣池51的深度H满足：0<H<1.5m，排渣口52上端的溢流口低于渣池51外侧边缘h满足：20≤h≤100mm。在上述实施例中，渣池51的工作表面均浇注一层特殊耐火材料53，特殊耐火材料53厚度为20～30mm，特殊耐火材料53满足耐压强度≥55MPa、荷重软化开始温度≥1700℃、抗铁水溶蚀指数≤1％、抗炉渣侵蚀性≤10％、抗碱性(强度下降率)≤10％、显气孔率≤16％、透气度≤1.0mDa、平均孔径≤1.0μm、小于1μm孔容积率≥70％，具体可为微孔刚玉砖、碳复合砖、赛隆结合刚玉砖、刚玉砖、高铬砖、碳化硅或氮化硅结合碳化硅等，优选微孔刚玉砖、碳复合砖、高铬砖、碳化硅或氮化硅结合碳化硅。在上述实施例中，渣池51采用金属铸造而成，其内部预埋有螺旋状的冷却水管54。在上述实施例中，渣池51的材质满足电导率≥85％IACS(International Annealed Copper Standard，国际退火铜标准)、抗拉强度≥170N/mm2、延伸率≥30％，具体可为纯铜、钢或球墨铸铁等，优选纯铜。冷却水管54的材质可为纯铜、钢或球墨铸铁等，优选钢。根据上述实施例中提供的排渣器5，本专利技术还提供了一种固定床气化炉的液态连续排渣方法，其包括以下步骤：1)熔渣气化炉工作时，熔渣气化炉内气化剂与含碳物质反应产生的液态熔渣先汇集到渣池51中；2)当渣池51被炉内气化反应产生的液态熔渣充满后，液态熔渣从排渣器中高度较低的排渣口52上端的溢流口连续溢流而出并进入激冷室中；3)进入激冷室中的高温液态熔渣通过激冷水迅速冷却后，再通过渣锁排出熔渣气化炉(图中未示出)。在上述步骤2)中，熔渣气化炉内气化剂与含碳物质反应后放出的巨大热量使液态熔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固定床气化炉的液态连续排渣器，该排渣器安装于熔渣气化炉炉体的下方，其特征在于：所述排渣器包括一环形倒圆锥台状渣池，所述渣池的中部为中空圆锥台状排渣口，且所述排渣口上端的溢流口在高度方向上略低于所述渣池外侧边缘。

【技术特征摘要】
1.一种固定床气化炉的液态连续排渣器，该排渣器安装于熔渣气化炉炉体的下
方，其特征在于：所述排渣器包括一环形倒圆锥台状渣池，所述渣池的中部为中空圆
锥台状排渣口，且所述排渣口上端的溢流口在高度方向上略低于所述渣池外侧边缘。
2.如权利要求1所述的一种固定床气化炉的液态连续排渣器，其特征在于：所
述排渣口上端的溢流口直径D1满足：20<D1<400mm；所述溢流口直径D1与所述排渣
口下端的敞口状部分直径D2满足：D2>D1；所述渣池的侧壁与炉体轴线之间的夹角为
β，且β满足以下角度要求：0°<β<90°；所述渣池的深度H满足：0<H<1.5m；所
述排渣口上端的溢流口低于所述渣池外侧边缘h满足：20≤h≤100mm。
3.如权利要求1所述的一种固定床气化炉的液态连续排渣器，其特征在于：所
述渣池的工作表面均浇注一层耐火材料，所述耐火材料厚度为20～30mm，所述耐火材
料满足耐压强度≥55MPa、荷重软化开始温度≥1700℃、抗铁水溶蚀指数≤1％、抗炉渣
侵蚀性≤10％、抗碱性≤10％、显气孔率≤16％、透气度≤1.0mDa、平均孔径≤1.0μm、
小于1μm孔容积率≥70％；所述耐火材料具体为微孔刚玉砖、碳复合砖、赛隆结合刚
玉砖、刚玉砖、高铬砖、碳化硅或氮化硅结合碳化硅。
4.如权利要求2所述的一种固定床气化炉的液态连续排渣器，其特征在于：所
述渣池的工作表面均浇注一层耐火材料，所述耐火材料厚度为20～30mm，所述耐火材
料满足耐压强度≥55MPa、荷重软化开始温度≥1700℃、抗铁水溶蚀指数≤1％、抗炉...

【专利技术属性】
技术研发人员：董卫果，曲思建，张科达，王鹏，晁俊楠，徐春霞，文芳，杨宗仁，唐楠，郭良元，李小亮，段超，
申请(专利权)人：煤炭科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11