一种具有隔墙式冷却装置的气化设备制造方法及图纸

用于用压力气化的方法从细碎的碳载体、特别是从细粒状的煤至粉末状的煤中制取粗煤气的设备，该设备有一个垂直反应器，一个垂直对流冷却装置，以及一个冷却连接管道。该反应器具有一个由若干个管道构成的炉体。在反应器的气化部分内，下面是第一级反应区，上面是第二级反应区，在气化部分中第二级反应区的范围内装有径向隔墙，该径向隔墙用水冷却，且中间区域敞开，隔墙的表面装有销钉并涂覆了耐火材料。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于一种用压力气化方法从细碎的碳载体、特别是从细粒状的煤至粉末状的煤中制取粗煤气的设备。该设备有一个垂直反应器，反应器包括气化部分和辐射冷却器二部分，气流由下往上流经该反应器，该设备还有一个气流在其内是由上往下流过的垂直对流冷却装置，以及一个冷却连接管道，该连接管道位于反应器的顶端与对流冷却装置的顶端之间。其中，反应器具有一个呈管筒状的炉体，其下端是一个液态炉渣排出口，其上端是一个用来连接管道的缩口连接件。反应器使粗煤气产品在反应器内被冷却到足够的程度以便能夹带着呈微粒状的炉渣同时运行。在对流冷却装置的下端有一个排出口，粗煤气产品和与粗煤气同时运行的炉渣微粒由该排出口排出，在反应区的气化部分内，下面是第一级反应区，上面是第二级反应区，在一级反应区内主要进行产生CO2和H2O的反应，在第二级反应区内主要进行水气反应，产生出基本上由CO和H2组成的粗煤气。所生成的粗煤气是未经加工的气体产品，被净化后可以投入使用，例如可作为燃气轮机的燃料气体，也可以作为还原气体用于冶金学目的。关于压力气化的化学和物理过程，特别是有关煤的加压气化，可以从有关专业文献中得到指导。粗煤气气流在离开气化部分时所具有的温度是在1300℃至1700℃的范围内，粗煤气产品的温度一般在-->1400℃左右。当然，在整个过程中还包括供料、传送、排出，这些都设有相应的设备。本专利技术是在已有的设备（EP0115094，EP0150533）的基础上提出的，在该已知的设备中，反应器中没有设置冷却隔墙或其它类似于隔墙的构件。本专利技术提出了隔墙的设置，特别值得指出的是，隔墙可一直伸延到气化部分。实际上，根据隔墙表面的状况冷却隔墙，能产生显著的致冷作用，同时对气化反应的吸热部分产生干扰。在先有技术中，为了保证在气化反应结束后，从气化部分出来的粗煤气能以大约1300℃至1700℃的温度进入辐射冷却器，需要在气化部分致冷，因而使其建筑高度比较高，这个高度大约为20m或高于20m。此外，可根据溶渣中间集料来计算出该建筑高度，即使煤气在受干扰的尺度内不与细颗粒炉渣同时运行，且能使主要呈液态的溶渣从气化部分排出。气化部分的建筑高度的限度按如下设计：即要获得足够大的气化效率，并且使粗煤气产品与未气化的细碎的碳载体在受干扰的尺度内不同时运行。当采用已知的设备时，人们希望减少原气化部分的建筑高度，而不影响溶渣中间集料及气化效率，希望从粗煤气中除去过多的溶渣，并在干扰尺度内粗煤气不与未气化的碳载体同时运行。本专利技术的任务是提供一种设备，这种设备能完成本文开始时所描述的目的和用途，且大体上具有本文开始时所说的结构，这种结构的气化部分的建筑高度可明显减少，且对气化效率和炉渣中间集料不存在明显的干扰影响，而且并不扩大气化部分的横截面。为完成本专利技术的任务所采用的解决方案是：在气化部分内，至少在第二级反应区内装有径向隔墙，这些隔墙用水冷却，隔墙的中间是-->一个敞开的区域，隔墙的表面装有销钉，并涂覆了一层耐火材料。本专利技术采用了与普通建筑学所说的不同的方法，使所安装的上面所说的隔墙一直伸到气化部分内，从而实现减少气化部分的建筑高度而又不扩大横截面的目的。本专利技术发现，在气化部分装有冷却的隔墙，不会对热力关系引起明显的干扰，尤其是对反应过程。尽管气化部分的建筑高度明显减少，但所生成的粗煤气的温度仍可被冷却到1300℃至1700℃的范围内，且基本上在1400℃左右。这是因为，一方面，隔墙的中心区域是可自由流动的敞开的区域，另一方面，由于在该中心流动区域内含尘量高，隔墙的影响几乎还没有产生。装在气化部分内的隔墙用所述的方法涂覆着耐火材料。液态炉渣凝聚在这些墙上并顺着墙向下排出。对于改型后的构件的相互辐射作用来说，主要是那些挂在这些构件上并向下排出的熔渣的表面温度的辐射作用，这些炉渣的表面温度显然比隔墙的温度或隔墙内的冷却管的温度高。一般把径向隔墙之间的空间称为碳化室。对于所进行的反应来说，适当选择隔墙之间的距离，可使对在径向隔墙之间空间的中心部位，隔墙的致冷影响相对比较小，以致辐射效率不受其扰乱的影响。另一方面，隔墙设有迎流边缘并且其表面经过涂覆，故可促使炉渣排出加强，这样，当以相对比较大的流速运行时，尽管气化部分的建筑高度减少，但并不影响熔渣中间集料，而且在以后的部分也不会。当然，如隔墙的下端一直伸到第一个反应区内仍属于本专利技术的范畴，在那儿，隔墙可伸入炉渣之中。按照本专利技术的最佳实施例，第二级反应区延伸到辐射冷却器的下面的部分内，并且，辐射冷却器的这一部分装有冷却用的径向隔墙，这些隔墙的中间区域是敞开区域，隔墙上装有销钉并涂覆了一层耐火-->材料，这样就能够大大减少建筑高度。此外，按照本专利技术的最佳实施例，人们可将从气化部分开始的径向隔墙一直延伸至辐射冷却器的上端部分，但可以只对在气化部分中以及辐射冷却器下面部分中属于第二级反应区的范围内的隔墙涂覆耐火材料。当上面所说的气体运行到沉淀池中，所沉淀的灰尘颗粒中碳含量较高的灰尘颗粒可以返回到气化部分，也就是燃烧器再次使用。尽管建筑高度降低，但因粗煤气与细颗粒的碳载体同时运行，以致仍然能保持较高的气化效率。按照本专利技术的教导设计，气化部分的建筑高度可以减少一半或大于一半，辐射致冷器部分可这样来配备，即气化部分的高度大约是辐射致冷部分高度的0.4或0.5。把按照本专利技术的设备中的第二级反应区的高度与经典的、没有隔墙的第二级反应区作比较，本专利技术实施例所具有的高度仅为原高度的约0.2至0.8倍，如果把所述的措施结合下列进一步的措施一起实施，就能够基本改善企业的工作效率并减少能量的损失。进一步的措施是采用一种合适的结构布局：反应器设有一围壁通道，该与粗煤气的扰动有关的围壁通道可作为匀速流体流动通道，在该通道中沿径向耸立着冷却隔墙，并装有可随时从外部供给冷却剂的装置，同时使该所设置的匀速流体流动通道作为使粗煤气冷却的辐射致冷器，以使粗煤气只通过辐射致冷就能足以与微粒炉渣同时运行。特别是，因不需对辐射冷却器从外部加入致冷剂，故可以不在辐射冷却器内安装急冷装置。根据本专利技术的最佳实施例，沿匀速流动通道中的流动方向上粗煤气的体积由于冷却而缩小，则匀速流动通道的截面积在该方向上也随之缩小。它作为辐射致冷器可使粗煤气产品从1000℃以上冷却到700℃左右。在本专利技术的实施例中，该匀速流体流动通道始于气化部分内紧靠近气化燃烧器的燃烧-->室上面。该匀速流体通道可设计成圆柱状截面的通道，并使其作为辐射冷却器使粗煤气产品的温度在连接管道入口处时已从1300℃降至1000℃左右，在用来连接连接管道的喷嘴状缩口的连接件附近和（或）在连接区，装有一个用于从外部加入冷却剂的急冷装置，且紧挨着连接管道的一段构件作为直接冷却段使粗煤气从1000℃降至700℃。在装有隔墙的匀速流体通道内流动的粗煤气的速度可在一个比较大的范围内，例如0.2至20m/秒范围内变化，调置匀速流体通道使粗煤气的流速小于1米/秒。下面，结合附图用一个实施例来详细解释本专利技术。图1示出了按照本专利技术构成的设备的侧面图。图2示出了沿着图1中A-B线剖开的剖面图。附图所描述的是一种用压力气化方法从细颗粒碳载体中制取粗煤气的设备，特别是从细颗粒的煤至粉末状的煤或某一种类似的燃料中来制取粗煤气产品的设备。其基本组本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于用压力气化方法，从碎细的碳载体，特别是从细粒状的煤至粉末状的煤中制取粗煤气的设备，包括：一个具有气化部分和辐射冷却器的垂直反应器，气流在其中由下向上流动，一个垂直对流冷却装置，气流由上向下流经该装置，一个位于反应器顶端与对流 冷却装置顶端之间的冷却连接管道，其中，反应器包含有由若干个管道构成的炉体，其下面有一液态炉渣排出口，上面有一个用于连接连接管道的缩口连接件，调置反应器使粗煤气在其内能被冷却到足以与炉渣微粒同时运行的程度，对流冷却装置下端有一个排出管，粗 煤气和与粗煤气同时运行的炉渣微粒由此排出，此外，反应器的气化部分有二个反应区，下面是第一级反应区，上面是第二级反应区，其特征在于，在气化部分（１）内，至少是在其第二级反应区（１２）的范围内装有径向隔墙（１３），该隔墙用水冷却且隔墙中间的区域（１４）是敞开，隔墙（１３）的表面装有销钉（１５）并涂覆了一层耐火材料（１６）。

【技术特征摘要】
DE 1989-9-7 P3929766.71、用于用压力气化方法，从碎细的碳载体，特别是从细粒状的煤至粉末状的煤中制取粗煤气的设备，包括：一个具有气化部分和辐射冷却器的垂直反应器，气流在其中由下向上流动，一个垂直对流冷却装置，气流由上向下流经该装置，一个位于反应器顶端与对流冷却装置顶端之间的冷却连接管道，其中，反应器包含有由若干个管道构成的炉体，其下面有一液态炉渣排出口，上面有一个用于连接连接管道的缩口连接件，调置反应器使粗煤气在其内能被冷却到足以与炉渣微粒同时运行的程度，对流冷却装置下端有一个排出管，粗煤气和与粗煤气同时运行的炉渣微粒由此排出，此外，反应器的气化部分有二个反应区，下面是第一级反应区，上面是第二级反应区，其特征在于，在气化部分(1)内，至少是在其第二级反应区(12)的范围内装有径向隔墙(13)，该隔墙用水冷却且隔墙中间的区域(14)是敞开，隔墙(13)的表面装有销钉(15)并涂覆了一层耐火材料(16)。2、按照权利要求1所说的设备，其特征在于，隔墙（13）一直伸到第一级反应区（11）的区域内。3、按照权利要求1或2所说的设备，其特征在于，第二级反应区（12）伸入到辐射冷却器（2）的下面部分（区域17），并且在辐射冷却器（2）的这一部分内也装有用水冷却的径向隔墙（13），该反应区的中间区域（14）是敞开的，且在隔墙上装有销钉（15）并涂覆了一层耐火材料（16）。4、按照权利要求1至3之一所说的设备，其特征在于，径向隔墙（13）从气化部分（1）出来一直伸到辐射冷却器（2）的上面部分，并且只有在气化部分内以及辐射冷却器（2）的...

【专利技术属性】
技术研发人员：米歇尔梁，格罕德威尔弥，
申请(专利权)人：克鲁普克普斯有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]