一种流化床气化炉制造技术

本实用新型专利技术公开一种流化床气化炉，涉及气化炉技术领域，为解决煤催化气化工艺中含碱气固介质对流化床气化炉的炉衬所造成的腐蚀问题。所述流化床气化炉包括：炉壳以及设在所述炉壳内部的炉衬；所述炉衬包括中间层和耐火层，且所述中间层设在所述耐火层和所述炉壳之间，所述耐火层为抗碱腐蚀刚玉质耐火层。本实用新型专利技术提供的流化床气化炉用于为煤催化气化反应提供反应场所。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及气化炉
，尤其涉及一种流化床气化炉。
技术介绍
煤作为工业生产的重要燃料，被人类大量开采利用，但由于其在燃烧过程中会对环境造成污染；因此，如何洁净高效的将煤用在工业生产中，成为人们一直关注的问题。煤催化气化技术可实现煤的洁净高效利用，这种技术是将煤与气化剂在催化剂的催化作用下进行气化反应，气化反应最终能够生成高浓度的甲烷。而这种气化反应一般在流化床形式的气化炉中进行，且这种形式的气化炉的炉壳内设置有炉衬。但是，由于气化反应所采用的催化剂中碱金属含量较高，炉内含碱灰渣会对炉衬产生侵蚀，加速炉衬的损毁。另外，煤催化气化工艺本身要求炉内需较高分压的蒸汽量，需控制炉壳温度高于气化炉蒸汽分压对应的露点温度，否则炉内蒸汽会经由炉衬在炉壳附近冷凝，造成炉衬损坏、脱落及炉壳的腐蚀，影响流化床气化炉长周期稳定运行，严重甚至会引发安全事故；因此，需要对流化床气化炉的炉衬设计提出更高的要求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种流化床气化炉，用于解决煤催化气化工艺中含碱气固介质对流化床气化炉的炉衬所造成的腐蚀问题。为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案:—种流化床气化炉，包括炉壳以及设在所述炉壳内部的炉衬；所述炉衬包括中间层和耐火层，且所述中间层设在所述耐火层和所述炉壳之间，所述耐火层为抗碱腐蚀刚玉质耐火层。与现有技术相比，本技术的有益效果在于:本技术提供的流化床气化炉的炉衬包括中间层以及耐火层，其中，耐火层为抗碱腐蚀刚玉质耐火层。在煤催化气化工艺中流化床气化炉内的气固介质是直接与耐火层相接触，由于耐火层为抗碱腐蚀刚玉质耐火层，使得耐火层具有抗碱腐蚀刚玉质耐火材料的性质，即抗碱腐蚀刚玉质耐火层具有良好的硬度、耐高温性、抗氧化还原性和耐碱腐蚀性等性质，因此，本技术提供的流化床气化炉中使用抗碱腐蚀刚玉质耐火层作为炉衬的一部分不仅能够承受煤的气化反应所需的高温环境，而且还能够避免流化床气化炉内的气固介质对其自身的磨损和侵蚀，延长了流化床气化炉的使用寿命。另外，以中间层和耐火层作为流化床气化炉的炉衬，不仅能够对流化床气化炉的内部起到保温的作用，而且还能够将流化床气化炉的炉壳的温度控制在不低于气化炉蒸汽分压对应的露点温度，这样就很好的避免了流化床气化炉内的蒸汽经过耐火层和中间层在炉壳上冷凝，所导致的炉衬出现损坏、脱落以及炉壳被腐蚀的问题，保证了流化床气化炉长期稳定的运行。【附图说明】此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中:图1为本技术实施例中提供的流化床气化炉的结构示意图。附图标记:1-炉壳，2-中间层，3-耐火层，4-固体物料入口，5-气化剂入口，6-排渣口，7-出气口，8-分布板。【具体实施方式】为了进一步说明本技术实施例提供的流化床气化炉，下面结合说明书附图进行详细描述。请参阅图1，本技术实施例提供的一种流化床气化炉中，包括炉壳I以及设在炉壳I内部的炉衬；炉衬包括中间层2和耐火层3，且中间层2设在耐火层3和炉壳I之间，耐火层3为抗碱腐蚀刚玉质耐火层。气化反应时，将混有催化剂的煤粉从流化床气化炉的固体物料入口 4加入到流化床气化炉中，将气化剂依次经过流化床气化炉的气化剂入口 5和分布板8加入到流化床气化炉中，进入到流化床气化炉中的煤粉和气化剂在催化剂的催化作用下发生气化反应，气化反应所得到的气相产物经过流化床气化炉的出气口 7排出，进入后续净化分离工序，而气化反应所得到的固相产物经过流化床气化炉的排渣口 6排出流化床气化炉。需要说明的是，分布板8—般为圆锥形结构，且在圆锥形结构的板面均匀分布有若干通孔；将分布板8设在流化床气化炉的炉底处，使气化剂依次经过气化剂入口 5和分布板8上的若干通孔再进入到流化床气化炉中，这样就将从气化剂入口 5进入的气化剂均匀的散布在流化床气化炉内，实现较好的流化，从而使气化反应能够更加顺利的进行。 由上述气化反应的过程可知，在煤催化气化工艺中流化床气化炉内的气固介质直接与耐火层3相接触，由于耐火层3为抗碱腐蚀刚玉质耐火层，使得耐火层3具有抗碱腐蚀刚玉质耐火材料的性质，即抗碱腐蚀刚玉质耐火层具有良好的硬度、耐高温性、抗氧化还原性和耐碱腐蚀性等性质，因此，本技术提供的流化床气化炉中使用抗碱腐蚀刚玉质耐火层作为炉衬的一部分不仅能够承受煤的气化反应所需的高温环境，而且还能够避免流化床气化炉内的气固介质对其自身的磨损和侵蚀，延长了流化床气化炉的使用寿命。另外，以中间层2和耐火层3作为流化床气化炉的炉衬，不仅能够对流化床气化炉的内部起到保温的作用，而且还能够将流化床气化炉的炉壳I的温度控制在不低于气化炉蒸汽分压对应的露点温度，这样就很好的避免了流化床气化炉内的蒸汽经过中间层2和耐火层3在炉壳上冷凝，所导致的炉衬出现损坏、脱落以及炉壳被腐蚀的问题，保证了流化床气化炉长期稳定的运行。由于流化床气化炉的气化剂入口 5 —般设在流化床气化炉的下部，使得流化床气化炉下部的氧气密度较高形成有氧区，而随着炉内气化反应的进行，朝着流化床气化炉顶部的方向，氧气的密度逐渐变低至全部消耗完全，即在流化床气化炉的上部形成无氧区；因此，考虑到节约生产成本以及延长耐火层的使用寿命，可以根据实际情况的不同，将耐火层中处在不同位置的部分选用不同材质的耐火层。优选的，上述耐火层3还包括与抗碱腐蚀刚玉质耐火层对接在一起的致密耐火层，抗碱腐蚀刚玉质耐火层位于流化床气化炉下部的有氧区，致密耐火层位于流化床气化炉上部的无氧区。而抗碱腐蚀刚玉质耐火层中的刚玉质耐火材料的种类有很多，例如:六铝酸钙(CA6)或镁铝尖晶石，但不仅限于此。当选用六铝酸钙作为抗碱腐蚀刚玉质耐火层中的刚玉质耐火材料时，相应的制成六铝酸钙耐火层；由于六铝酸钙的熔点较高(约1830°C分解熔融)，在高温还原气氛下有很好的稳定性，在碱性环境中有较好的抗侵蚀能力，因此，使用六铝酸钙制作成的六铝酸钙耐火层不会与流化床气化炉内的气固介质发生反应，很好的延长了流化床气化炉的使用寿命；另外，六铝酸钙的热导率相对较低，使用六铝酸钙制作成的六铝酸钙耐火层不会将流化床气化炉中的高温传递到外界，能够很好的维持流化床气化炉中气化反应所需的高温环境，保证了气化反应的顺利进行。当选用镁铝尖晶石作为抗碱腐蚀刚玉质耐火层中的刚玉质耐火材料时，相应的制成镁铝尖晶石耐火层；由于镁铝尖晶石的熔点高(约2135°C分解熔融)，热震稳定性好，导热系数低，耐磨损，强度高，硬度大，抗冲击、抗碱侵蚀能力强，在氧化还原气氛中化学稳定性好，抗蠕变能力强及抗碱性熔渣的能力强，对铁的氧化物的作用也很稳定，因此，气化反应所产生的灰渣对镁铝尖晶石耐火层并不能够产生腐蚀作用；而且，镁铝尖晶石的热膨胀系数较小，处在高温环境中时，不会发生较大幅度的膨胀；因此，使用镁铝尖晶石制作成的镁铝尖晶石耐火层不会受到气化反应所产生的灰渣的腐蚀，且不会出现因热膨胀而导致的镁铝尖晶石耐火层损坏、脱落的问题，很好的延长了流化床气化炉的使用寿命。另外，还可以将六铝酸钙同镁铝尖晶石复合材料作为抗碱腐蚀刚玉质耐火层中的耐火材料，而带来的效果即为上述两种材料分别形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流化床气化炉，其特征在于，包括炉壳以及设在所述炉壳内部的炉衬；所述炉衬包括中间层和耐火层，且所述中间层设在所述耐火层和所述炉壳之间，所述耐火层为抗碱腐蚀刚玉质耐火层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：毛燕东，李克忠，
申请(专利权)人：新奥科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13