一种分级供氧水冷壁型固定床气化炉制造技术

本发明专利技术涉及一种分级供氧水冷壁型固定床气化炉，该气化炉包括：水冷壁外壳、气液分离器、炉箅系统、煤锁、灰锁和分级供氧装置。水冷壁外壳的顶部和底部分别开设有上端口和下端口；气液分离器通过管道与水冷壁外壳连通；炉箅系统包括炉箅和传动装置；煤锁安装于水冷壁外壳的上端口；灰锁安装于水冷壁外壳的下端口；分级供氧装置包括气化剂管线和分级氧气管线。本发明专利技术的气化炉通过水冷壁外壳限定出气化燃烧室，并通过水冷壁外壳带走高温高压煤气所释放的热量，避免了外壳承受超高温的损害，相比于水冷套式外壳，水冷壁外壳检修更方便。通过分级供氧，可以提高反应层床层的高度，减少副反应的进行，减少了环境污染，并降低炉箅超温的风险。

A classified oxygen supply water cold wall fixed bed gasifier

The invention relates to a classified oxygen supply water cold wall fixed bed gasifier. The gasifier includes a water wall shell, a gas liquid separator, a grate system, a coal lock, a ash lock and a graded oxygen supply device. The top and bottom of the water wall shell are opened at the top and bottom respectively; the gas liquid separator is connected to the water wall shell through the pipe; the grate system includes grate and transmission; the coal lock is installed on the upper port of the water cold wall shell; the ash lock is installed at the lower port of the water wall shell; the graded oxygen supply device includes the gasification agent pipeline. And classification of oxygen pipeline. The gasification furnace of the invention defines the air combustion chamber through the water wall shell, and takes away the heat released by the high temperature and high pressure gas through the shell of the water cold wall, so as to avoid the ultra high temperature damage to the shell. Compared with the water cooled casing shell, the water cold wall shell is more convenient to repair. By grading oxygen supply, the bed height of reaction bed can be raised, the side reaction will be reduced, the environmental pollution will be reduced, and the risk of over temperature of grate can be reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种分级供氧水冷壁型固定床气化炉
本专利技术涉及煤气化
，具体涉及一种分级供氧水冷壁型固定床气化炉。
技术介绍
相关技术中，传统固定床气化炉存在的主要问题：炉箅超温，年运转率低；气化炉外壳容易出现泄露；气化炉的副反应较多，副产的焦油、苯酚溶于水中，存在气化污水难处理等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种分级供氧水冷壁型固定床气化炉，用以解决现有的气化炉存在炉箅超温和严重污染环境的问题。为实现上述目的，本专利技术提供一种分级供氧水冷壁型固定床气化炉，所述分级供氧水冷壁型固定床气化炉包括：水冷壁外壳，所述水冷壁外壳内限定有气化燃烧室，所述水冷壁外壳的顶部和底部分别开设有上端口和下端口；气液分离器，所述气液分离器布置于所述水冷壁外壳的上部，并通过管道与所述水冷壁外壳连通；炉箅系统，所述炉箅系统设置于所述气化燃烧室的下部，所述炉箅系统包括炉箅和传动装置，所述炉箅与所述传动装置连接；用于将原料煤送入气化炉床层的煤锁，所述煤锁安装于所述水冷壁外壳的上端口；用于将灰渣排出气化炉的灰锁，所述灰锁安装于所述水冷壁外壳的下端口；分级供氧装置，所述分级供氧装置包括与所述炉篦的中心管连接的气化剂管线，以及至少一个设置于所述水冷壁外壳上的分级氧气管线，所述分级氧气管线用于向气化炉内部输送气化剂。优选的，所述气化燃烧室沿所述水冷壁外壳的轴向延伸，由上至下依次分为干燥层、干馏层、甲烷层、第一反应层以及第二反应层。优选的，所述水冷壁外壳上设置有两个所述分级氧气管线，一个所述分级氧气管线的位置与所述第一反应层的位置对应，另外一个所述分级氧气管线的位置与所述第二反应层的位置对应。优选的，所述水冷壁外壳包括：多个水冷管，多个所述水冷管分别沿所述气化燃烧室的周向间隔布置；多个密封片，多个所述密封片分别设在任意两个相邻的所述水冷管之间，且分别与两个相邻的所述水冷管相连以限定出所述气化燃烧室。优选的，每个所述水冷管分别包括：主体部，所述主体部沿所述外壳的轴向延伸；第一和第二弯曲部，所述第一弯曲部与所述主体部的上端连接且沿所述水冷壁外壳的径向向上向内延伸，所述第二弯曲部与所述主体部的下端连接且沿所述水冷壁外壳的径向向下向内延伸。优选的，所述水冷壁外壳的顶部设置有上集箱，底部设置有下集箱，所述上集箱与多个所述水冷管的上端连通，所述下集箱与多个所述水冷管的下端连通，所述气液分离器通过管道分别与上集箱、下集箱连通。优选的，所述气液分离器或所述气液分离器与两个集箱连接的管道上，设置有用于向所述水冷壁外壳补水的补水口。优选的，所述灰锁设置在所述水冷壁外壳底部的中心位置。优选的，所述水冷壁外壳的内表面设置有一层用于减少磨损的隔热耐磨材料。优选的，所述分级供氧水冷壁型固定床气化炉还包括洗涤冷却器，所述洗涤冷却器与所述水冷壁外壳连通。本专利技术具有如下优点：传统的固定床气化炉，氧气和蒸汽等气化剂只通过炉箅加入到气化炉内，因床层阻力原因限制了床层的高度，进而影响了主要气化反应的进行，副反应较多；另外通过炉箅加入气化剂，容易引起炉箅超温，烧坏炉箅，同时也限制了气化剂的加入量，不利于提高气化炉产能。相比于传统的固定床气化炉而言，本专利技术的分级供氧水冷壁型固定床气化炉通过水冷壁外壳限定出气化燃烧室，并通过水冷壁外壳带走高温高压煤气所释放的热量，避免了外壳承受超高温的损害，相比于水冷套式外壳，水冷壁外壳检修更方便。此外，通过分级供氧，可以提高反应层床层的高度，减少副反应的进行，减少了环境污染，并降低炉箅超温的风险。附图说明图1为本专利技术分级供氧水冷壁型固定床气化炉的结构示意图。附图标记：1-煤锁；2-气液分离器；3-气化燃烧室；4-洗涤冷却器；5-炉箅；6-传动轴；7-灰锁；8-煤气；9-水冷壁外壳；10-气化剂管线；11-分级氧气管线；12-废水；13-灰渣；14-原料煤；15-干燥层；16-干馏层；17-甲烷层；18-第一反应层；19-第二反应层；20-上集箱；21-下集箱。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。如图1所示，该分级供氧水冷壁型固定床气化炉包括：水冷壁外壳9、气液分离器2、洗涤冷却器4、炉箅系统、煤锁1、灰锁7和分级供氧装置。具体的，水冷壁外壳9内限定有气化燃烧室3，水冷壁外壳9的顶部和底部分别开设有上端口和下端口。水冷壁外壳9包括：多个水冷管和多个密封片，水冷管呈管状结构，多个水冷管分别沿气化燃烧室3的周向间隔布置。每个水冷管分别包括：主体部、第一弯曲部和第二弯曲部，主体部沿外壳的轴向延伸，第一弯曲部与主体部的上端连接且沿水冷壁外壳9的径向向上向内延伸，第二弯曲部与主体部的下端连接且沿水冷壁外壳9的径向向下向内延伸。密封片呈板状结构，密封片的形状与相邻两个水冷管之间镂空部的形状相匹配，多个密封片分别设在任意两个相邻的水冷管之间，且分别与两个相邻的水冷管相连以限定出气化燃烧室3。气化燃烧室3沿水冷壁外壳9的轴向延伸，由上至下依次分为干燥层15、干馏层16、甲烷层17、第一反应层18以及第二反应层19。进一步的，为了减少水冷壁外壳9的磨损，水冷壁外壳9的内表面设置有一层隔热耐磨材料。在本专利技术的一些实施例中，水冷壁外壳9的顶部设置有上集箱20，底部设置有下集箱21，上集箱20与下集箱21均呈环形管状结构，且分别分布于上端口和下端口的外周，上集箱20与多个水冷管的上端连通，下集箱21与多个水冷管的下端连通。在本专利技术的一些实施例中，气液分离器2布置于水冷壁外壳9的上部，也可单独布置，气液分离器2通过管道分别与上集箱20、下集箱21连通。气液分离器2内部的压力高于水冷壁外壳9内部的压力，并其且压力可调节。工作时，气液分离器2中的液态水首先输入到下集箱21，液态水沿水冷壁外壳9的水冷管向上流动，流动过程中吸收炉体内气化反应放出的热量，部分液态水吸热汽化，经气液分离器2分离后，蒸汽送去管网或其它处。进一步的，为了能对水冷壁外壳9进行补水，气液分离器2或气液分离器2与两个集箱连接的管道上设置补水口。在本专利技术的一些实施例中，煤锁1安装于水冷壁外壳9的上端口，煤锁1用于将原料煤14送入气化炉床层，通过泄压、充压循环将存在常压煤仓中的原料煤14加入到高压的气化炉内，保证气化炉的连续生产。原料煤14在炉体内经过干燥、干馏、甲烷反应、气化反应等一系列反应产生高温粗煤气，高温粗煤气上行进入洗涤冷却器4，高温粗煤气经洗涤、除尘和降温后产生的煤气8和废水12送去后工段。在本专利技术的一些实施例中，炉箅系统设置于气化燃烧室3的下部，炉箅系统包括炉箅5和传动装置，炉箅5安装于气化炉反应床层下，炉箅5整体由下部止推轴承支撑，止推轴承设有冷却系统；传动装置在本实施例中为传动轴6，传动轴6与炉箅5连接，气化炉外的驱动装置通过传动轴6与炉箅5连接。炉箅5的作用是将气化剂均匀地分布在气化炉内；排灰，破碎大块灰渣13；使燃料床移动，稳定炉内工况。在本专利技术的一些实施例中，灰锁7安装于水冷壁外壳9的下端口，且位于冷壁外壳底部的中心位置。气化后产生的灰渣13从炉箅5的周边环隙下落到气化炉下部的下灰室中，然后再进入灰锁7。灰锁7是将气化炉炉箅5排出的灰渣13通过升、降压间歇操作排出炉外，从而保证气化炉的连续运转。在本专利技术的一些实施例中，氧气和蒸汽等气化剂通过气化剂管线10加入到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分级供氧水冷壁型固定床气化炉，其特征在于，所述分级供氧水冷壁型固定床气化炉包括：水冷壁外壳，所述水冷壁外壳内限定有气化燃烧室，所述水冷壁外壳的顶部和底部分别开设有上端口和下端口；气液分离器，所述气液分离器布置于所述水冷壁外壳的上部，并通过管道与所述水冷壁外壳连通；炉箅系统，所述炉箅系统设置于所述气化燃烧室的下部，所述炉箅系统包括炉箅和传动装置，所述炉箅与所述传动装置连接；用于将原料煤送入气化炉床层的煤锁，所述煤锁安装于所述水冷壁外壳的上端口；用于将灰渣排出气化炉的灰锁，所述灰锁安装于所述水冷壁外壳的下端口；分级供氧装置，所述分级供氧装置包括与所述炉篦的中心管连接的气化剂管线，以及至少一个设置于所述水冷壁外壳上的分级氧气管线，所述分级氧气管线用于向气化炉内部输送气化剂。

【技术特征摘要】
1.一种分级供氧水冷壁型固定床气化炉，其特征在于，所述分级供氧水冷壁型固定床气化炉包括：水冷壁外壳，所述水冷壁外壳内限定有气化燃烧室，所述水冷壁外壳的顶部和底部分别开设有上端口和下端口；气液分离器，所述气液分离器布置于所述水冷壁外壳的上部，并通过管道与所述水冷壁外壳连通；炉箅系统，所述炉箅系统设置于所述气化燃烧室的下部，所述炉箅系统包括炉箅和传动装置，所述炉箅与所述传动装置连接；用于将原料煤送入气化炉床层的煤锁，所述煤锁安装于所述水冷壁外壳的上端口；用于将灰渣排出气化炉的灰锁，所述灰锁安装于所述水冷壁外壳的下端口；分级供氧装置，所述分级供氧装置包括与所述炉篦的中心管连接的气化剂管线，以及至少一个设置于所述水冷壁外壳上的分级氧气管线，所述分级氧气管线用于向气化炉内部输送气化剂。2.根据权利要求1所述的分级供氧水冷壁型固定床气化炉，其特征在于，所述气化燃烧室沿所述水冷壁外壳的轴向延伸，由上至下依次分为干燥层、干馏层、甲烷层、第一反应层以及第二反应层。3.根据权利要求2所述的分级供氧水冷壁型固定床气化炉，其特征在于，所述水冷壁外壳上设置有两个所述分级氧气管线，一个所述分级氧气管线的位置与所述第一反应层的位置对应，另外一个所述分级氧气管线的位置与所述第二反应层的位置对应。4.根据权利要求1所述的分级供氧水冷壁型固定床气化炉，其特征在于，所述水冷壁外壳包括：多个水冷管，多个所述水冷管分别沿所述气化燃烧室的周向...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷玉龙，马宏波，岳军，王帅，宋文军，
申请(专利权)人：北京阳华科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11