本发明专利技术公开了一种固定床气化炉及排灰排渣方法，包括炉体，所述炉体的上端通过导料管连接有高压料仓，炉体上部设有出气口，炉体上部内部中设有测温管，测温管内部设有若干个不同高度位置的用于测量温度的热电偶，炉体的锥形下部炉体下部设有固体料排出区，炉体下部设有至少两组助剂进口，固体料排出料区的出口端连接有残碳处理机构。本发明专利技术将气化炉反应气体的布风结构和排灰结构显著地简化，可直接进行干法排灰控制，在需要进入熔渣操作范围时，将残碳燃烧和灰渣熔融的过程从气化炉本体上分离出来，采用小型的燃烧装备完成灰渣熔融操作，气化炉排灰排渣得到精准控制，且气化炉的启停热备等操作变得更简易，明显有利于提高固定床气化炉的可靠性和可用性，实现固体渣和液态渣的排放。
【技术实现步骤摘要】
一种固定床气化炉及排灰排渣方法
本专利技术属于气化炉领域，具体地说是一种固定床气化炉及排灰排渣方法。
技术介绍
固定床(也称移动床)气化炉是最古老煤气化设备，它具有技术成熟、设备可靠，生产操作灵活，煤转化过程热效率高等特点。尽管现代煤气化技术在原料、环保等多方面具有先进性，固定床气化仍然有其适当的应用前景，尤其在采用熔渣排灰即使后，固定床气化在加压条件下的处理能力显著提高，而且环保特性有所改善。固定床气化炉原料准备简单，高甲烷产率高附加值的焦油副产品，高热效率，是与其它技术相比的重要特点，特别是明显的低氧气消耗，使其在煤气化联合循环发电领域的应用具有特殊的吸引力。至今绝大部分固定床气化炉所必备的是炉篦，炉篦既支撑炉内床料，也具备气化剂分布功能，炉蓖子将气化过程产生的灰引导到加压灰仓。大型炉蓖子结构复杂，投资和维护成本高，操作可靠性低。液态排渣的固定床气化炉则是将灰渣在高于灰熔点的温度下转变成熔融状态，液体便于流动，且由于气化反应温度提高，气化炉生成强度提高符合现代煤化工的需要。然而，现有的熔渣型固定床气化炉，熔渣控制难度大，操作窗口窄，形成的渣池对气化炉的喷嘴材料、耐火材料等要求高且价格昂贵，堵渣后清理维护周期长费用高。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术提供了一种固定床气化炉及排灰排渣方法。为了解决上述技术问题，本专利技术采取以下技术方案：一种固定床气化炉，包括炉体，所述炉体的上端通过导料管连接有高压料仓，炉体上部设有出气口，炉体上部内部中设有测温管，测温管内部设有若干个不同高度位置的用于测量温度的热电偶，炉体下部设有固体料排出区，炉体下部设有至少两组助剂进口，固体料排出料区的出口端连接有残碳处理机构。所述残碳处理机构包括相连接的残碳旋风燃烧筒和熔渣淬冷筒，残碳旋风燃烧筒上设有助剂引入口，炉体下部设有控制阀，该控制阀与残碳旋风燃烧筒连接。所述残碳旋风燃烧筒和熔渣淬冷筒均竖直设置，残碳旋风燃烧筒的进口端与固体料排出区连接。所述固体料排出区内设有排料控制器。所述残碳旋风燃烧筒呈一端高一端低的倾斜设置，熔渣淬冷筒竖直设置，控制阀连接在残碳旋风燃烧筒的进料端，烟气回流管连接在残碳旋风燃烧筒的侧壁，残碳旋风燃烧筒的进口端与固体料排出区连接。所述残碳旋风燃烧筒和熔渣淬冷筒均竖直设置，控制阀连接在残碳旋风燃烧筒的侧壁，固体料排出区与残碳旋风燃烧筒的侧壁连接，烟气回流管连接在残碳旋风燃烧筒的进口端。所述固定料排出区的出口端装接有灰渣罐。所述残碳处理机构包括灰熔融控制筒和熔渣淬冷器，灰熔融控制筒与固体料排出区的出口端连接，灰熔融控制筒底部装接有气力阀，灰熔融控制筒上设有助剂入口，熔渣淬冷器上装接有平衡管，平衡管与气化炉锥底区相连，平衡管上设有放散口和补充气体入口，气力阀从下往上倾斜延伸，并且该气力阀高的一端与熔渣淬冷口的入口连接，气力阀低的一端与灰熔控融控制筒连接，与熔渣淬冷器的连接点的位置比与灰熔融控制筒的连接点位置的高度差不小于气力阀的管道直径。通过补充气体流量和平衡管阀门控制，调节气力阀的出口压力，达到控制熔融渣经过气力阀阀的排放速度。所述炉体下部内设有挡料板，该挡料板位于残碳旋风燃烧筒与炉体连接位置的上方，挡料板底部形成的没有固体的空间便于回流烟气的进入与分布，炉体下部为锥体状，助剂引入口或助剂进口内设有辅助内布风组件，使助剂均匀进入炉体内，助剂引入口或助剂进口用于通入氧气和水蒸汽。一种固定床气化炉的排灰排渣方法，包括以下步骤：启动前，向气化炉底部装入一部分灰渣，这时固定料排出区也都充满灰渣，然后在灰渣层上预装碎煤，达到气化炉正常料位，通过煤锁将高压料仓装满料，待用；从气化炉的下部输入氧气和蒸汽，通入过热蒸汽使气化炉内的床层料被预热，在气化炉内进行氧化燃烧反应，使床层温度将高于过热蒸汽温度，将输入的氧气和蒸汽的比例调整在设定范围，使气化米下部的灰渣不会出现熔融，保持干渣状态；根据需要进行固态排渣或液态排渣，固态排渣时，使气化炉内的最高温层保持在气化炉的中下部或固定料排出区的上部，并使气化炉出口的温度保持在设定温度；液态排渣时，利用气化炉连接的残碳旋风燃烧筒进行燃烧，同时燃烧产生的烟气再送回到气化炉内利用，燃烧后生产的固体或液体进入到熔渣淬冷器冷却后排出，残碳旋风燃烧筒在燃烧过程中，通入氧气和蒸汽，使燃烧温度能够将残碳低的灰分熔融；气化炉内进行气化稳态处理时，对离开残碳旋风燃烧筒的烟气进行氧气浓度检测，查看氧气浓度是否在设定的氧气浓度范围内，若不在，则根据需要加大或减小排灰渣速度；对气化炉的出气口温度进行实时检测，若出气口温度持续升高，则提高排灰渣速度，若出气口温度持续降低，则降低排灰渣速度。本专利技术将气化炉反应气体的布风结构和排灰结构显著地简化，可直接进行干法排灰控制，在需要进入熔渣操作范围时，将残碳燃烧和灰渣熔融的过程从气化炉本体上分离出来，采用小型的燃烧装备完成灰渣熔融操作，气化炉排灰排渣得到精准控制，且气化炉的启停热备等操作变得更简易，明显有利于提高固定床气化炉的可靠性和可用性，实现固体渣和液态渣的排放。附图说明图1为本专利技术实施例一示意图；图2为本专利技术实施例一的炉体的俯视示意图；图3为本专利技术实施例二示意图；图4和5分别为实施例二中的不同视角的炉体局部剖开结构示意图；图6为本专利技术实施例三的结构示意图；图7为本专利技术实施例四的结构示意图；附图8和9分别为实施例四中的不同视角的炉体的局部结构示意图；附图10为本专利技术实施例五的结构示意图。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。如附图1和2所示，本专利技术揭示了一种固定床气化炉，包括炉体5，所述炉体5的上端通过导料管3连接有高压料仓2，炉体5上部设有出气口8，出气口用于向外输出产生的煤气，炉体5上部内部中设有测温管4，测温管内部设有若干个不同高度位置的用于测量温度的热电偶，炉体5下部设有固体料排出区7，炉体5下部设有至少两组助剂进口，固体料排出料区的出口端连接有残碳处理机构。出气口用于排出反应产生的煤气，灰渣从固定料排出区排出，到达残碳处理机构中处理后向外排出到指定位置。高压料仓上连接有加压煤锁，加压煤锁上下位置配置加压阀门，可对物料进行加压处理。助剂进口主要用于输入氧气、空气、水蒸汽，用于辅助加热或者作为反应气体。助剂进口可为若干喷组，方便气体的输送。图1中箭头方向表示反应气体输入位置，即助剂进口位置。导料管和测温管都可设置多根，本实施例中，设置有三根导料管，分成三路与炉体顶部连接，经筛分的常压碎煤，一般粒径为6至50mm，加入到加压煤锁中，先由加压煤锁加压，压力从可从低压至高压10MPa，加压后碎煤送至位于炉体顶部的压力料仓，压力料仓底部的导料管与炉体顶部相连，压力块煤经导料管移动到炉体上部的一个稳定料层高度处。一旦高压料仓的料位到达低限位，加压本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种固定床气化炉，包括炉体，其特征在于，所述炉体的上端通过导料管连接有高压料仓，炉体上部设有出气口，炉体上部内部中设有测温管，测温管内部设有若干个不同高度位置的用于测量温度的热电偶，炉体下部设有固体料排出区，炉体下部设有至少两组助剂进口，固体料排出料区的出口端连接有残碳处理机构。/n
【技术特征摘要】
1.一种固定床气化炉，包括炉体，其特征在于，所述炉体的上端通过导料管连接有高压料仓，炉体上部设有出气口，炉体上部内部中设有测温管，测温管内部设有若干个不同高度位置的用于测量温度的热电偶，炉体下部设有固体料排出区，炉体下部设有至少两组助剂进口，固体料排出料区的出口端连接有残碳处理机构。
2.根据权利要求1所述的固定床气化炉，其特征在于，所述残碳处理机构包括相连接的残碳旋风燃烧筒和熔渣淬冷筒，残碳旋风燃烧筒上设有助剂引入口，炉体下部设为锥形，炉体的锥形下部设有控制阀，该控制阀与残碳旋风燃烧筒连接。
3.根据权利要求2所述的固定床气化炉，其特征在于，所述残碳旋风燃烧筒和熔渣淬冷筒均竖直设置，残碳旋风燃烧筒的进口端与固体料排出区连接。
4.根据权利要求2所述的固定床气化炉，其特征在于，所述固体料排出区内设有排料控制器。
5.根据权利要求4所述的固定床气化炉，其特征在于，所述残碳旋风燃烧筒呈一端高一端低的倾斜设置，熔渣淬冷筒竖直设置，控制阀连接在残碳旋风燃烧筒的进料端，烟气回流管连接在残碳旋风燃烧筒的侧壁，残碳旋风燃烧筒的进口端与固体料排出区连接。
6.根据权利要求4所述的固定床气化炉，其特征在于，所述残碳旋风燃烧筒和熔渣淬冷筒均竖直设置，控制阀连接在残碳旋风燃烧筒的侧壁，固体料排出区与残碳旋风燃烧筒的侧壁连接，烟气回流管连接在残碳旋风燃烧筒的进口端。
7.根据权利要求1所述的固定床气化炉，其特征在于，所述固定料排出区的出口端装接有灰渣罐。
8.根据权利要求1所述的固定床气化炉，其特征在于，所述残碳处理机构包括灰熔融控制筒和熔渣淬冷器，灰熔融控制筒与固体料排出区的出口端连接，灰熔融控制筒底部装接有气力阀，灰熔融控制筒上设有助剂入口，熔渣淬冷器上装接有平衡管，平衡管上设有放散口，熔渣淬冷器上方装有补充气体，气力阀从下往上倾斜延伸，并且该气力阀高的一端与熔渣淬冷口的入口连接，气力阀低的一端与灰熔控融控制筒连接，气力阀高端与低端的高度位置差距大于气力阀管道管径。
9.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：李冶，
申请(专利权)人：李冶，
类型：发明
国别省市：北京;11
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