一种分级气化反应装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种分级气化反应装置，将反应室设置于气化炉壳体内，在反应室的同一反应腔体内设有上下两层布置的烧嘴，下层在同一平面内设有若干个沿反应室壁面周向均匀布置的一级烧嘴，上层在同一平面内设有若干个沿反应室壁面周向均匀布置的二级烧嘴，一级烧嘴与二级烧嘴的旋向相同，在一级烧嘴和二级烧嘴射流形成的一级反应和二级反应过程中产生的高温熔融灰渣在旋流流场离心力作用下向反应室水冷壁运动而被水冷壁壁面捕捉，反应室顶部出口缩口结构能够提高对从反应区逃逸的高温熔融灰渣的捕捉率，从而提高气化炉的捕渣率，两级的旋流流场旋转方向相同，可以降低二级反应的流场对一级反应的流场的影响，保证一级反应的稳定控制。应的稳定控制。应的稳定控制。

【技术实现步骤摘要】
一种分级气化反应装置


[0001]本技术涉及能源化工技术和设备领域，特别涉及一种分级气化反应装置。

技术介绍

[0002]煤气化技术是煤炭清洁高效利用的关键核心技术之一，是发展整体煤气化联合循环(IGCC)发电系统和煤基能源化工系统的基础。目前已工业化的煤气化技术主要有三种技术类型，包括固定床气化、流化床气化和气流床气化，其中，气流床气化技术代表了大型煤气化技术的发展方向。
[0003]两段式气流床气化炉是典型的炉型之一，但是，由于该气化炉二段反应区水冷壁为直筒体型布置，二段反应区的捕渣率不足，进入下游系统的飞灰量较大；该气化炉有两个反应区且距离较远，由于气化炉不同高度的流场平均温度沿高度方向逐渐降低，二段反应区的反应速率有限，反应不够充分。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种分级气化反应装置，以克服现有技术的不足。
[0005]为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0006]一种分级气化反应装置，包括气化炉壳体和反应室，反应室设置于气化炉壳体内，反应室外壁设有水冷壁，反应室的底部设有排渣口，反应室的顶部设有气体出口，反应室内设有上下两层布置的烧嘴，下层在同一平面内设有若干个沿反应室壁面周向均匀布置的一级烧嘴，一级烧嘴与反应室连通，若干一级烧嘴的轴线沿同一方向旋转相切于同一圆周；上层在同一平面内设有若干个沿反应室壁面周向均匀布置的二级烧嘴，二级烧嘴与反应室连通，若干二级烧嘴的轴线沿同一方向旋转相切于同一圆周，一级烧嘴与二级烧嘴的旋向相同。
[0007]进一步的，在反应室内与反应室同轴对应有一个第一假想圆，每个一级烧嘴的轴线与所述第一假想圆相切，且从一级烧嘴喷射出的流体所形成的第一假想圆是沿同一方向旋转。
[0008]进一步的，在反应室的中心对应有一个与反应室同轴的第二假想圆，每个二级烧嘴的轴线与所述第二假想圆相切，且从二级烧嘴喷射出的流体所形成的第二假想圆的旋转方向与第一假想圆的旋转方向相同。
[0009]进一步的，在反应室内的同一平面内设有至少两个沿反应室壁面周向均匀布置的一级烧嘴。
[0010]进一步的，一级烧嘴出口中心与第一假想圆的圆心的连线为第一中心连接线，一级烧嘴的轴线与第一中心连接线所形成的夹角为α，0
°
＜α≤10
°
。
[0011]进一步的，在反应室内下层设置有四个一级烧嘴。
[0012]进一步的，反应室内在同一平面内设有至少两个沿反应室壁面周向均匀布置的二级烧嘴。
[0013]进一步的，二级烧嘴出口中心与第二假想圆的圆心的连线为第二中心连接线，二级烧嘴的轴线与第二中心连接线所形成的夹角为β，0
°
＜β≤30
°
。
[0014]进一步的，一级烧嘴的出口设置有一级烧嘴罩，二级烧嘴的出口设置有二级烧嘴罩。
[0015]进一步的，反应室的排渣口和气体出口均为缩口结构，缩口结构的最小直径小于反应室的直径。
[0016]与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：
[0017]本技术一种分级气化反应装置，将反应室设置于气化炉壳体内，反应室外壁设有水冷壁，在反应室的同一反应腔体内设有上下两层布置的烧嘴，下层在同一平面内设有若干个沿反应室壁面周向均匀布置的一级烧嘴，一级烧嘴与反应室连通，若干一级烧嘴的轴线沿同一方向旋转相切于同一圆周；上层在同一平面内设有若干个沿反应室壁面周向均匀布置的二级烧嘴，二级烧嘴与反应室连通，若干二级烧嘴的轴线沿同一方向旋转相切于同一圆周，一级烧嘴与二级烧嘴的旋向相同，在一级烧嘴和二级烧嘴射流形成的一级反应和二级反应过程中产生的高温熔融灰渣在旋流流场离心力作用下向反应室水冷壁运动而被水冷壁壁面捕捉，反应室顶部出口能够提高对从反应区逃逸的高温熔融灰渣的捕捉率，从而可以提高气化炉的捕渣率，两级的旋流流场旋转方向相同，可以使得二级反应在利用一段反应的高温而提高反应速率的同时，降低二级反应的流场对一级反应的流场的影响，保证一级反应的稳定控制。
[0018]进一步的，一级烧嘴出口中心与第一假想圆的圆心的连线为第一中心连接线，一级烧嘴的轴线与第一中心连接线所形成的夹角为α，0
°
＜α≤10
°
，有利于提高反应的流场均衡度，有利于混合均匀。
[0019]进一步的，反应室的排渣口和气体出口均为缩口结构，缩口结构的最小直径小于反应室的直径，反应室顶部出口的缩口结构能够提高对从反应区逃逸的高温熔融灰渣的捕捉率，提高捕渣率。
附图说明
[0020]图1是本技术实施例中气化炉结构简图。
[0021]图2是本技术实施例中气化炉一级烧嘴布置示意图。
[0022]图3是本技术实施例中气化炉二级烧嘴布置示意图。
[0023]图中：1
‑
气化炉壳体；2
‑
水冷壁；3
‑
反应室；4
‑
环形空间；5
‑
气体出口；6
‑
排渣口；7
‑
一级烧嘴；8
‑
一级烧嘴罩；9
‑
二级烧嘴；10
‑
二级烧嘴罩。
具体实施方式
[0024]下面结合附图对本技术做进一步详细描述：
[0025]如图1所示，一种分级气化反应装置，包括气化炉壳体1和反应室3，反应室3设置于气化炉壳体1内，反应室3外壁设有水冷壁2，反应室3由水冷壁2的内壁围绕而成，反应室3的底部设有排渣口6，反应室3的顶部设有气体出口5，反应室3内设有上下两层布置的烧嘴，上下两层布置的烧嘴设置于同一段腔体内，下层在同一平面内设有若干个沿反应室3壁面周向均匀布置的一级烧嘴7，一级烧嘴7与反应室3连通，若干一级烧嘴7的轴线沿同一方向旋
转相切于同一圆周；上层在同一平面内设有若干个沿反应室3壁面周向均匀布置的二级烧嘴9，二级烧嘴9与反应室3连通，若干二级烧嘴9的轴线沿同一方向旋转相切于同一圆周，一级烧嘴7与二级烧嘴9的旋向相同。
[0026]具体的，在反应室3内与反应室3同轴对应有一个第一假想圆，每个一级烧嘴7的轴线与所述第一假想圆相切，且从一级烧嘴喷射出的流体所形成的第一假想圆是沿同一方向旋转；上层的若干烧嘴为二级烧嘴9，所述二级烧嘴9沿反应室壁面周向均匀布置，所述二级烧嘴9与反应室连通，在反应室3的中心对应有一个与反应室3同轴的第二假想圆，每个二级烧嘴9的轴线与所述第二假想圆相切，且从二级烧嘴喷射出的流体所形成的第二假想圆的旋转方向与第一假想圆的旋转方向相同。
[0027]如图2所示，本申请在反应室3内的下层，在同一平面内设有至少两个沿反应室3壁面周向均匀布置的一级烧嘴7；具体的，一级烧嘴7出口中心与第一假想圆的圆心的连线为第一中心连接线，一级烧嘴7的轴线与第一中心连接线所形成的夹角为α，0
°
＜α≤10
°
；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分级气化反应装置，其特征在于，包括气化炉壳体(1)和反应室(3)，反应室(3)设置于气化炉壳体(1)内，反应室(3)外壁设有水冷壁(2)，反应室(3)的底部设有排渣口(6)，反应室(3)的顶部设有气体出口(5)，反应室(3)内设有上下两层布置的烧嘴，下层在同一平面内设有若干个沿反应室(3)壁面周向均匀布置的一级烧嘴(7)，一级烧嘴(7)与反应室(3)连通，若干一级烧嘴(7)的轴线沿同一方向旋转相切于同一圆周；上层在同一平面内设有若干个沿反应室(3)壁面周向均匀布置的二级烧嘴(9)，二级烧嘴(9)与反应室(3)连通，若干二级烧嘴(9)的轴线沿同一方向旋转相切于同一圆周，一级烧嘴(7)与二级烧嘴(9)的旋向相同。2.根据权利要求1所述的一种分级气化反应装置，其特征在于，在反应室(3)内与反应室(3)同轴对应有一个第一假想圆，每个一级烧嘴(7)的轴线与所述第一假想圆相切，且从一级烧嘴喷射出的流体所形成的第一假想圆是沿同一方向旋转。3.根据权利要求1所述的一种分级气化反应装置，其特征在于，在反应室(3)的中心对应有一个与反应室(3)同轴的第二假想圆，每个二级烧嘴(9)的轴线与所述第二假想圆相切，且从二级烧嘴喷射出的流体所形成的第二假想圆的旋转方向与第一假想圆的旋转方向相同。4.根据权利要求2所述的一种分级气化反应装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈智，李小宇，刘刚，任永强，张欢，马腾飞，朱富强，袁悦，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：