一种高炉熔渣气化炉结构制造技术

本实用新型专利技术提出一种高炉熔渣气化炉结构，在炉体顶部加工有倒锥形物料入口，其下方设置有旋转的转杯，物料落入旋转的转杯通过撞击，将物料破碎并抛出，在空中被冷却固化后落入料斗；所述料斗从上至下依次包括气化室、干燥气加热室和空气加热室。本实用新型专利技术的气化炉，各个功能或者说烟气气化气等出入口的设计，能够完成炉渣处理，有效回收显热，尤其适用于和垃圾干燥热解反应釜配合使用。

【技术实现步骤摘要】
一种高炉熔渣气化炉结构
本技术涉及炉渣处理，具体涉及一种高炉熔渣气化炉。
技术介绍
我国钢铁产量长期稳居世界第一，并且遥遥领先于其他国家。同时伴随高炉冶炼生产排出的含丰富热能的高炉渣数量也是巨大的。炉渣的出炉温度一般在1400-1550℃之间。每吨炉渣约含1.74GJ的热量，相当于60kg标准煤的热值。2018年，我国生铁产量为7.7亿吨，单位生铁的出渣量按0.35吨计算，则可生产高炉渣2.7亿吨，含有的显热相当于1620万吨标煤。回收这部分显热对于节能减排具有重大的意义。目前我国90％的高炉渣都采用水冲渣法处理，得到的水渣用于生产水泥、渣砖、矿渣微粉和隔热填料。水冲渣具体实施有不同的工艺路线，但其技术核心还是对高炉熔渣进行喷水水淬，冷却、粒化成水渣，然后进行水渣分离，冲渣水经过沉淀过滤后再循环使用。传统的水冲渣法存在水耗高、污染大、未回收显热、水渣需要干燥、磨损、堵塞等问题。干式显热回收技术是行业探索的技术路线，主要有风淬法、旋转杯粒化法和甲烷-水蒸气重整法。各类方法虽然取得一定的进展，但实际上存在经济性不足、效率还比较低的问题，目前几乎没有工业应用。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种高炉熔渣气化炉，作为垃圾热解气化耦合高炉熔渣处理的工艺的补充，解决目前气化炉效率低，热量利用不充分的问题。为实现上述目的，本技术拟采取如下技术手段：一种高炉熔渣气化炉，所述高炉熔渣气化炉从上至下依次包括气化室、干燥气加热室和空气加热室；气化室所在的炉体上设置有半焦粉入口，半焦粉入口下设置有热解气入口，炉体上部设置有气化气出口；干燥气加热室所在的炉体上设置有干燥气出口、干燥气出口下设置有干燥气入口；空气加热室所在的炉体上设置有热空气出口，其下方设置有冷空气入口。气化室与干燥气加热室、以及干燥气加热室与空气加热室之间均设置有锁料器。进一步，所述高炉熔渣气化炉包括炉体以及炉体下部的排渣仓，气化室、干燥气加热室和空气加热室均设置于炉体内，气化室靠近物料入口的一侧，排渣仓靠近空气加热室。进一步，在炉体顶部加工有漏斗，为倒锥形，其下方设置有旋转的转杯，物料落入旋转的转杯通过撞击，将物料破碎并抛出，在空中被冷却固化后落下。与现有技术相比，本技术具有如下有益的技术效果：本技术的气化炉，各个功能或者说烟气气化气等出入口的设计，能够完成炉渣处理，有效回收显热，尤其适用于和垃圾干燥热解反应釜配合使用，原生垃圾在干燥热解反应釜中，要经历烘干、干燥、热解产气、降压、冷却五个过程，每个过程需要的热值不同，本申请的气化炉的各个段就可以提供不同的烟气温度用以完成反应釜的反应，本申请气化炉的设计，可以产出不同品味的热量，可以分别用于反应釜内烘干、干燥、热解产气的热源，高品位热用于气化反应吸热，中品味热用于干燥热解反应吸热，低品位热通过冷空气回收用于燃气锅炉燃烧，回收显热可靠，梯级利用了高炉熔渣的热量。相较于传统用水冲渣法，提高了能源利用效率的同时，也解决了垃圾处理问题。用热解气化的方式处理垃圾，相较于传统填埋或焚烧的方式，环保性更好，且产出气化气既可以作为清洁燃料直接燃烧，也可以作为化工原料用于其他化工生产，如制甲醇，具有一定的经济性。附图说明图1为气化炉示意图。图中各标号代表的含义为：1—气化气出口，2—半焦粉入口，3—热解气入口，4—干燥气出口，5—干燥气入口，6—热空气出口，7—冷空气入口，8—排渣仓，9—锁料器，10—空气加热室，11—干燥气加热室，12—气化室，13—转杯，14—漏斗。以下结合附图以及实施例对本技术的方案进一步进行说明。具体实施方式本技术的锁料器，即现有的锁风下料器，用于依靠重力下料的场合，具有较强的锁气密封性能，可以采用现有的锁风下料器结构。本技术所述转杯，可以参考炉渣风淬法的设计思路，转杯靠支架与炉体连接，转动以及转速调节靠马达带动实现。本技术所述半焦粉入口，用于输送如垃圾烘干产生的水蒸气和垃圾热解产生的半焦粉。本技术所述气化气出口，用于输出高温气化气，所述高温气化气，热源温度约900℃左右。本技术需要说明的是，工艺中各环节温度数值的选取为最佳温度范围，不同物料配比时，具体温度可能发生改变，采用本系统工艺路线，选取不同的温度，也属于本申请保护范畴。实施例1：本实施例提供一种高炉熔渣气化炉结构，结构如图1所示，高炉熔渣通过顶部漏斗14自由下落，落在底部转杯上，旋转的转杯13通过撞击，将高炉熔渣破碎成小液滴并抛向空中，高温熔渣液滴在空中被气化气冷却固化后落入气化炉料斗。气化炉由三段组成:一段为气化室12，1400℃左右熔渣降温至约900℃，放出的热量作为气化反应的热源，垃圾通过干燥热解反应产出的热解气通过热解气入口3进入气化室，水蒸汽和垃圾热解残余半焦粉混合通过半焦粉入口2送入气化室，热解气、半焦粉和水蒸气在气化室被高炉熔渣加热到900℃左右，反应生成以氢气、一氧化碳、二氧化碳为主的气化气，气化气通过气化气出口1排出气化炉；二段为干燥气加热室11，熔渣颗粒从约900℃被干燥气冷却到400℃，放出的热量加热干燥气，干燥气入口温度约150℃从干燥气入口5进入，在加热室中逆流向上吸收高炉熔渣热量，被加热到500℃左右从干燥气出口4排出；三段为空气加热室10，熔渣颗粒从约400℃降低到200℃后排出气化炉，放出的热量用来预热空气，常温冷空气从冷空气入口7进入，在加热室中逆流向上吸收高炉熔渣热量，被加热到200℃左右从热空气出口6排出；空气加热室后接排渣仓，冷却后的高炉炉渣从排渣仓排出。气化炉各段出口设置有锁料器9，间断式通过排渣仓8排出高炉熔渣颗粒，确保气化炉各段空间相互之间气体泄露量有限。本实施例的气化炉，各个功能或者说烟气气化气等出入口的设计，尤其适用于和垃圾干燥热解反应釜配合使用，原生垃圾在干燥热解反应釜中，要经历烘干、干燥、热解产气、降压、冷却五个过程，每个过程需要的热值不同，本申请的气化炉的各个段就可以提供不同的烟气温度用以完成反应釜的反应，本申请气化炉的设计，可以产出不同品味的热量，可以分别用于反应釜内烘干、干燥、热解产气的热源。垃圾热解气化会产生半焦粉，利用本技术的气化炉，可以实现垃圾热解过程产生的热解气、半焦粉、水蒸气的气化反应，气化反应产出气主要成分为氢气、一氧化碳、水蒸汽、二氧化碳，环保可行。所述半焦粉入口2，采用水蒸汽作为输送气体输送半焦粉，采用其他种类气体输送半焦粉，再单独将水蒸气送入气化炉用于气化反应，也属于本申请保护范畴。所述气化炉中各类物料在不同环节反应温度数值的选取为估算值，不同物料配比时，可能发生改变，采用本专利技术工艺路线，选取不同的温度，也属于本申请保护范畴。所述锁料器9通过间断式排出熔渣颗粒，实现排除物料和气空间的隔离作用，采用其他类似功能的设备实现此功能，也属于本申请保护范畴。所述气化炉炉体结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高炉熔渣气化炉，其特征在于，所述高炉熔渣气化炉从上至下依次包括气化室(12)、干燥气加热室(11)和空气加热室(10)；/n气化室(12)所在的炉体上设置有半焦粉入口(2)，半焦粉入口(2)下设置有热解气入口(3)，炉体上部设置有气化气出口(1)；/n干燥气加热室(11)所在的炉体上设置有干燥气出口(4)、干燥气出口(4)下设置有干燥气入口(5)；/n空气加热室(10)所在的炉体上设置有热空气出口(6)，其下方设置有冷空气入口(7)；/n气化室(12)与干燥气加热室(11)、以及干燥气加热室(11)与空气加热室(10)之间、物料出口处均设置有锁料器(9)。/n

【技术特征摘要】
1.一种高炉熔渣气化炉，其特征在于，所述高炉熔渣气化炉从上至下依次包括气化室(12)、干燥气加热室(11)和空气加热室(10)；
气化室(12)所在的炉体上设置有半焦粉入口(2)，半焦粉入口(2)下设置有热解气入口(3)，炉体上部设置有气化气出口(1)；
干燥气加热室(11)所在的炉体上设置有干燥气出口(4)、干燥气出口(4)下设置有干燥气入口(5)；
空气加热室(10)所在的炉体上设置有热空气出口(6)，其下方设置有冷空气入口(7)；
气化室(12)与干燥气加热室(11)、以及干燥气加热室(11)与空气加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡波，康雪，张瑾，张晨，尚敏青，艾腾飞，曹锐鑫，种蕊，曹龙，汪涛，吴飞，刘强，王派凤，张立臣，
申请(专利权)人：西安联创分布式可再生能源研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61