一种等离子体液态排渣的气化炉及方法技术

本发明专利技术提供了一种等离子体液态排渣的气化炉及方法，炉体内设置有三段式炉膛，三段式炉膛包括从下到上的灰熔融室、燃烧室和气化室；灰熔融室的下部连接冷渣水槽，冷渣水槽与炉体的排渣口经管道连通，灰熔融室上部经渐扩段与燃烧室连通，燃烧室上部经渐缩、渐扩段后与气化室连通；本发明专利技术所述煤气化方法无需提高氧煤比和气化温度，也无需添加助溶剂就可以使灰渣以液态或固态的形式排出，利用高温等离子体火焰将碳灰颗粒温度提升至其完全熔融温度，熔融态碳灰落入灰熔融室下部的灰熔融区，灰熔融区内的熔融态灰流入冷渣水槽，实现液态排渣；熔融态灰在冷渣水槽内经过冷却水的充分冷却，形成固态灰渣即实现固态排渣。

A gasifier and method for plasma liquid slag discharge

The present invention provides a method of plasma gasification furnace and slagging, three segment type chamber arranged in the furnace body, the furnace includes three sections of the ash melting chamber, from the bottom to the top of the combustion chamber and a gasifying chamber; the lower ash melting chamber connected with the cold slag tank, slag slag cooling tank and the furnace body by mouth the upper pipe, the ash melting chamber by the divergent section and the combustion chamber, the upper part of the combustion chamber through a tapered, flaring section and gasification chamber; the coal gasification method without increasing the ratio of oxygen to coal and gasification temperature, without adding cosolvent can make the ash in liquid or solid from the form, the use of high temperature plasma flame soot particle temperature will increase to the melting temperature, the melting state of carbon ash falls into an ash melting zone lower ash melting chamber, the molten ash ash melting zone into the slag cooling tank, the liquid slag; The molten ash is cooled fully by the cooling water in the chilled water tank, and the solid ash is formed to realize solid slag discharge.

【技术实现步骤摘要】
一种等离子体液态排渣的气化炉及方法
本专利技术属于煤气化
，涉及一种等离子体液态排渣的气化炉及方法。
技术介绍
煤气化技术是煤炭资源清洁、低碳、高效利用的一种有效途径，是煤基化学品转化、煤基液体燃料制备、IGCC发电系统、燃料电池发电系统等的基础和核心。该技术是把经处理后的煤炭送入一定温度、压力的气化炉，在气化反应器内煤炭与气化剂（主要为O2、CO2和H2O）发生反应，生成以CO和H2为主的合成气。现有的气化炉为保障煤气化系统的稳定运行，均采用液态排渣的方式。然而，我国煤炭资源具有灰分含量高的特点，据本申请人统计，灰熔点高于1400℃的煤种占我国煤炭储量的57%以上。提高氧煤比和气化温度，虽然可以达到灰熔融温度，但导致合成气热值和冷煤气效率降低，同时气化炉炉体持续在超高温下运行，大大增加了气化炉的整体造价，缩短了气化炉的使用寿命。通过配煤或混煤的方式，将高灰熔点煤与助溶剂或低灰熔点煤种混合气化，也可以降低混合物的灰熔点，实现液态排渣，例如公开号为CN1970698A的专利技术专利通过添加以CaCO3为主的助溶剂，可以降低煤灰熔点，使灰渣以液态的形式排出。然而申请人研究发现，使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子体液态排渣的气化炉，其特征在于，包括炉体，炉体内设置有三段式炉膛，三段式炉膛包括从下到上的灰熔融室、燃烧室和气化室，灰熔融室的内径小于燃烧室的内径，燃烧室与气化室的内径相等；灰熔融室的下部连接冷渣水槽，冷渣水槽与炉体的排渣口经管道连通，灰熔融室上部经渐扩段与燃烧室连通，燃烧室上部经渐缩、渐扩段后与气化室连通；灰熔融室设置有第一燃烧喷嘴和等离子体发生器，第一燃烧喷嘴内置含碳飞灰输送通道和氧气输送通道，等离子体发生器的出口与第一燃烧喷嘴的出口均指向灰熔融室的中心，且等离子体发生器的中心线与第一燃烧喷嘴的中心线的夹角

【技术特征摘要】
1.一种等离子体液态排渣的气化炉，其特征在于，包括炉体，炉体内设置有三段式炉膛，三段式炉膛包括从下到上的灰熔融室、燃烧室和气化室，灰熔融室的内径小于燃烧室的内径，燃烧室与气化室的内径相等；灰熔融室的下部连接冷渣水槽，冷渣水槽与炉体的排渣口经管道连通，灰熔融室上部经渐扩段与燃烧室连通，燃烧室上部经渐缩、渐扩段后与气化室连通；灰熔融室设置有第一燃烧喷嘴和等离子体发生器，第一燃烧喷嘴内置含碳飞灰输送通道和氧气输送通道，等离子体发生器的出口与第一燃烧喷嘴的出口均指向灰熔融室的中心，且等离子体发生器的中心线与第一燃烧喷嘴的中心线的夹角α小于30°；燃烧室设置有第二燃烧喷嘴，第二燃烧喷嘴内置煤粉输送通道和氧气输送通道；气化室设置有气化喷嘴，气化喷嘴内置煤粉输送通道和气化剂输送通道；三段式炉膛内产生的含碳飞灰及合成气体从气化室的顶部进入气固分离设备，气固分离设备将合成气与含碳灰颗粒进行分离，分离后的合成气经气体出口离开气化炉，分离后的含碳灰颗粒进入碳灰颗粒出口，经下降管和返料阀进入第一燃烧喷嘴。2.如权利要求1所述的一种等离子体液态排渣的气化炉，其特征在于，所述等离子体发生器和第一燃烧喷嘴配套装配，且均匀分布于所述灰熔融室的同一横截面上。3.如权利要求1所述的一种等离子体液态排渣的气化炉，其特征在于，所述气化喷嘴至少为两个，且均匀分布于所述气化室的同一横截面上。4.如权利要求1所述的一种等离子体液态排渣的气化炉，其特征在于，第一燃烧喷嘴的设置位置靠近灰熔融室与燃烧室的连接处。5.一种等离子体液态排渣的煤气化方法，其特征在于，包括步骤：依据煤...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴桂林，卜昌盛，王昕晔，张居兵，谢浩，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32