气化炉制造技术

本发明专利技术提出一种气化炉，包括烧嘴、上段炉体、热回收器和合成气出口。烧嘴用于喷射物料；上段炉体包括水夹套炉体和内衬层，内衬层设置于水夹套炉体内壁，内衬层限定的腔室用于接受烧嘴输入的物料进行气化反应；热回收器设置于上段炉体下方，热回收器包括壳体和内部的水冷壁，热回收器与上段炉体连通；合成气出口设置于热回收器。本发明专利技术提供的气化炉，气化室的水夹套炉体可回收部分热量，气化室的产物进入下方热回收器后进一步与水冷壁进行热交换，降低产物温度的同时水冷壁进一步回收热量。水夹套炉体既能承压又能对自身和衬层进行降温，克服了膜式水冷壁仅能作为内件存在于气化炉壳体内、不能单独作为炉体的技术缺憾，减少了有效空间的浪费。空间的浪费。空间的浪费。

【技术实现步骤摘要】
气化炉


[0001]本申请涉及煤气化
，具体而言，涉及一种气化炉。

技术介绍

[0002]煤气化技术是指把经过适当处理的煤送入反应器如气化炉内,在一定的温度和压力下,通过氧化剂(空气或氧气和蒸气)以一定的流动方式(移动床、流化床或气流床)转化成气体。气流床气化法是一种煤气化方法，采用干煤粉、水煤浆或其他含碳物质为原料，同气化剂一起喷入气化炉内，反应温度很高，灰分呈熔融状排出。气流床水冷壁气化炉内的主要介质为1200℃以上的一氧化碳和氢气，易燃易爆，危险程度高，因而需要在承压壳内进行反应。膜式水冷壁一般是由鳍片和冷却水管周向环绕焊接而成，焊缝数量多，且没有合适的手段对其进行无损检测，所以膜式水冷壁只能作为内件存在与气化炉的承压壳体内，不能单独作为炉体。承压壳体和膜式水冷壁之间存在有至少500mm的环腔，以满足检修，这样占据了大量气化反应的有效空间。为了克服承压壳体和水冷壁之间的膨胀差，水冷壁的进出水管从壳体外引入均需要做挠性结构进行处理，结构复杂。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。
[0004]为此，本专利技术提出
[0005]一种气化炉，包括烧嘴、上段炉体、热回收器和合成气出口。烧嘴用于喷射物料，烧嘴的数量为一个或多个；上段炉体包括水夹套炉体和内衬层，内衬层设置于水夹套炉体内壁，内衬层限定的腔室用于接受烧嘴输入的物料进行气化反应；热回收器设置于上段炉体下方，热回收器包括壳体和内部的水冷壁，热回收器与上段炉体连通；合成气出口设置于热回收器。
[0006]在第一种可能的实现方式中，水冷壁整体为筒状并限定出冷却腔，冷却腔用于接收和冷却上段炉体的气体产物。
[0007]结合上述可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，水冷壁为膜式水冷壁，膜式水冷壁与壳体之间限定出气体上升通道，气体上升通道下端与冷却腔连通。
[0008]结合上述可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，合成气出口位于气体上升通道末端。
[0009]结合上述可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，在膜式水冷壁下部气体折返处设置有激冷喷吹装置。
[0010]结合上述可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，热回收器的壳体为水夹套结构。
[0011]结合上述可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，热回收器的壳体为钢壳，钢壳内壁有耐火隔热层作为保护。
[0012]结合上述可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，热回收器的水夹套结构
包括柱状筒体以及沿柱状筒体外周设置的冷却水管线，或者，水夹套炉体为包括环腔的双层炉体。
[0013]结合上述可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，上段炉体和热回收器之间是分体的，二者之间设置有膨胀缓冲装置。
[0014]结合上述可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，水冷壁内侧或外侧设置有沿圆周径向布置的水冷屏组件。
[0015]结合上述可能的实现方式，在第十种可能的实现方式中，水夹套炉体包括柱状筒体以及沿柱状筒体外周设置的冷却水管线，或者，水夹套炉体为包括环腔的双层炉体。
[0016]本专利技术提供的气化炉，气化室的水夹套炉体可回收部分热量，气化室的产物进入下方热回收器后进一步与水冷壁进行热交换，降低产物温度的同时水冷壁进一步回收热量。并且，水夹套炉体既能承压又能对自身和衬层进行降温，克服了膜式水冷壁仅能作为内件存在于气化炉壳体内，不能单独作为炉体的技术缺憾，减少了气化反应的有效空间的浪费。
附图说明
[0017]图1是本专利技术一种实施例中气化炉的示意图；
[0018]图2是本专利技术另一种实施例中气化炉的示意图；
[0019]图3是本专利技术另一种实施例中气化炉的示意图；
[0020]附图标记：
[0021]100、100a、100b
‑
气化炉；m、ma、mb
‑
上段炉体；n、na、nb
‑
热回收器；
[0022]1、1a、1b
‑
水夹套炉体，10
‑
气化室，11
‑
内衬层，12
‑
盘管，13
‑
烧嘴；
[0023]2、2b
‑
壳体，20
‑
上升通道，21
‑
合成气出口，22
‑
激冷喷吹装置，23
‑
冷却水入口，24
‑
出渣口，25
‑
冷却腔，26
‑
水冷壁，261
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下集箱，262
‑
上集箱；
[0024]3‑
烧嘴。
具体实施方式
[0025]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图1
‑
2中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0026]参考图1，图1是本专利技术一种实施例中气化炉100的示意图。本实施例中，气化炉100包括上段炉体m、热回收器n、一个烧嘴3和合成气出口21。烧嘴3设置于上段炉体m顶部，热回收器n设置于上段炉体m下方，合成气出口21设置在热回收器n上。
[0027]具体地，上段炉体m的主体为水夹套炉体1，内壁设有衬层11，衬层11为耐火隔热层，衬层11的内腔为气化室10。水夹套炉体1为承压结构。本实施例中水夹套炉体1为双层壳体，两层壳体之间为环腔，环腔内有冷却水。水夹套炉体1的顶部设置有烧嘴安装口13，烧嘴3安装于此，且二者之间设置有盘管12以冷却烧嘴3。壳体可以为钢板卷制的筒体。
[0028]烧嘴3用于向气化室10内喷射煤粉和氧气等反应原料，如CN206692606U中公开的烧嘴，其内容全部被引用于此。烧嘴利用点火棒进行点火，利用执行机构控制点火棒的高度，利用中心管向气化炉内导入氧气或燃料气，利用煤浆管向气化炉导入煤浆或干煤粉等
含碳物料，利用环氧向气化炉内导入氧气，同时，利用冷却水夹套内不断循环的冷却水对其降温，使多通道烧嘴得以被保护。本实施例中烧嘴的数量为1个，在一些可选实施例中，烧嘴3的数量可以为两个或更多。设置多个烧嘴时，各个烧嘴的流场在气化室10内形成旋流场或撞击流场，有助于反应物充满气化室10以附着于内壁。水夹套炉体1下端设置有出口，该出口为收口。水夹套炉体既能承压又能吸热降温，克服了膜式水冷壁仅能作为内件存在于气化炉壳体内，不能单独作为炉体的技术缺憾。减少了气化反应的有效空间的浪费，简化了气化炉结构，减少了高压氮气的工艺消耗。优选的，采用CN 112779059A中公开的烧嘴布置方式，该专利内被一并引用至此。通过燃烧室的位置布置方式，达到烧嘴与渣口轴向不直接相对的目的，以减少烧嘴喷出的粉煤颗粒直接从渣口逃逸，可以显著提高粉煤颗粒随气流在燃烧室内的返混本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气化炉，其特征在于，包括：烧嘴，用于喷射物料，所述烧嘴的数量为一个或多个；上段炉体，包括水夹套炉体和内衬层，所述内衬层设置于所述水夹套炉体内壁，所述内衬层限定的腔室用于接受所述烧嘴输入的物料进行气化反应；热回收器，设置于所述上段炉体下方，所述热回收器包括壳体和内部的水冷壁，所述热回收器与所述上段炉体连通；以及合成气出口，设置于所述热回收器。2.根据权利要求1所述的气化炉，其特征在于，所述水冷壁整体为筒状并限定出冷却腔，所述冷却腔用于接收和冷却所述上段炉体的气体产物。3.根据权利要求2所述的气化炉，其特征在于，所述水冷壁为膜式水冷壁，所述膜式水冷壁与所述壳体之间限定出气体上升通道，所述气体上升通道下端与所述冷却腔连通。4.根据权利要求3所述的气化炉，其特征在于，所述合成气出口位于所述气体上升通道末端。5.根据权利要求3所述的气化炉，其特征在于，在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴世钊，马宏波，管清亮，岳军，范旭晨，宋文军，王帅，李相军，雷玉龙，张本凤，王云杰，岳博，李瑞丹，孟菲，
申请(专利权)人：北京清创晋华科技有限公司，
类型：发明
国别省市：