一种固定床气化炉氧化区控温方法及气化炉技术

本发明专利技术属于煤气化技术领域，公开一种固定床气化炉氧化区控温方法，其在气化炉下部侧面将水通过进水管送入炉膛内的氧化区中下部，以雾化状形式在氧化区中下部吸收热量而汽化，使氧化区温度控制在原料煤的灰熔点以下；以及一种实施上述方法的固定床气化炉，其炉膛内的氧化区中下部与灰层之间设置有一喷水控温装置，利用喷水控温装置的环形喷水管中喷出的水吸收热量而汽化，减少气化剂中蒸汽的用量，而且结构简单、操作简便、节能环保，适用于煤气化发电、煤气化制城市煤气及化工合成等系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于煤气化
，特别是涉及一种固定床气化炉氧化区控温方 法及气化炉。
技术介绍
目前，常压固定床气化炉和加压固定床气化炉(Lurgi炉)均为以蒸汽/氧 气或空气为气化剂，煤由气化炉顶部的加煤口加入，气化剂从气化炉底部进入 炉篦后，从炉篦布气孔进入气化炉内，煤与气化剂逆流接触，煤由上而下经过 气化炉的干燥和预热区、干熘层、气化区(还原区)、燃烧区(氧化区)、灰层， 最后变成灰从炉底的排灰口排出炉外。在气化炉中，氧化区温度最高，约为1100 。C 130(TC，控制在灰熔点以下，如超过灰熔点，易形成结渣，造成气化剂分 布不均，使燃料层下降速度形成梯度，造成偏炉，严重时燃料层会穿孔，氧气 会通过孔洞上升到炉子上部，将煤气燃烧，甚至与煤气混合发生爆炸，影响正 常生产，目前是通过在气化剂中加入过量的蒸汽，将炉内最高温度点控制在灰 熔点以下，但会造成大量蒸汽的浪费，而且由于过量的蒸汽最终冷却成水并和 煤干馏出的物质混合变成煤气水，又增加了污水产量。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种固定床气化炉氧化区控温方 法及气化炉，其能够解决大量蒸汽浪费的问题，而且装置结构简单，设计合理 新颖，成本低廉。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用了如下技术方案一种固定床气化炉氧化区控温方法，其在气化炉下部侧面将水通过进水管 送入炉膛内的氧化区中下部，以雾化状形式在氧化区中下部吸收热量而汽化，使氧化区温度控制在原料煤的灰熔点以下。一种固定床气化炉，其包括具有水夹套的炉体、加煤口、粗煤气出口、排 灰口、炉篦，炉体顶端为加煤口，底端为排灰口，炉体内为炉膛，炉膛下部设 有炉篦，炉篦下方为排灰口；炉膛内的氧化区中下部与灰层之间设置有一喷水 控温装置，喷水控温装置中心位于炉膛轴心线位置，所述喷水控温装置包括上 环形喷水管、下环形喷水管、进水管、上支撑管、下支撑管，上、下环形喷水 管均由内管和外管组成，上环形喷水管的内管与外管之间形成上水夹套，下环 形喷水管的内管与外管之间形成下水夹套，上、下环形喷水管的外管通过若干 个连接管相连通，其中一连接管内套置有连接内管，上、下环形喷水管的内管 通过连接内管相连通，上环形喷水管的外管与炉体的水夹套通过上支撑管相连 通，下环形喷水管的外管与炉体的水夹套通过下支撑管相连通，进水管一端伸 入一下支撑管中与f环形喷水管的内管相连通，另一端伸出炉体外，卜-、下环 形喷水管的内、外管之间均匀分布有若干个喷嘴。所述的固定床气化炉，其喷水控温装置中可设置若干个环形喷水管。 所述的固定床气化炉，其环形喷水管与炉体的水夹套之间的支撑管可设置 若干个。所述的固定床气化炉，其上、下环形喷水管的上、下水夹套中设置有至少 两块将水夹套内空间隔成连贯的环形空间的隔板。所述的固定床气化炉，其上、下环形喷水管上设置的喷嘴采用耐高温、耐 腐蚀、耐磨雾化喷嘴。由于采用了如上所述技术方案，本专利技术具有如下优越性该固定床气化炉氧化区控温方法及气化炉，其在炉膛内的氧化区中下部与 灰层之间设置喷水控温装置，利用环形喷水管中喷出的水吸收热量而汽化，减 少气化剂中蒸汽的用量；由于氧化区增加的换热管，即上、下支撑管及上、下 环形喷水管的外管，内有一部分水吸收气化炉内热量而汽化，增加了气化炉水 夹套的产汽量；由于气化剂的作用，炉膛内的物料处丁部分失重状态，从环形5喷水管内喷射出的水可起到搅拌作用，防止气化剂在炉内形成沟流，提高该气 化炉的碳转化率；降低排灰温度，延长炉篦的使用寿命；可回收灰渣中更多的 热能，因此总热效率更高。与现有的固定床气化炉相比，本专利技术所述的气化炉 更节能、环保，而且结构简单、操作简便、节约成本，使用寿命更长，适用于 煤气化发电、煤气化制城市煤气及化工合成等系统。 附图说明图l是本专利技术的结构示意图2是图1中喷水控温装置的"A向"结构示意图中1—加煤口； 2 —粗煤气出口； 3 (a、 b、 C) 一上支撑管；4 —上环形 喷水管；5 (a、 b、 c) 一下支撑管；6 —下环形喷水管；7 —炉篦；8 —气化剂进口； 9一排灰口； IO —进水管；ll一水夹套；12 —炉膛；13 —隔板；14一喷嘴；15a —下环形喷水管的内管；15b —下环形喷水管的外管；16a—上环形喷水管的内管；16b —上环形喷水管的内管；17a —连接管；17b —连接内管。具体实施例方式下面结合附图和实施例对木专利技术作进一步详细说明。本专利技术所述的固定床气化炉氧化区控温方法，其在气化炉下部侧面将水通 过进水管送入炉膛内的氧化区中下部，以雾化状形式在氧化区中下部吸收热量 而汽化，使氧化区温度控制在原料煤的灰熔点以下。如图1、 2所示所述的固定床气化炉，其包括具冇水夹套li的炉体、加煤UI 1、粗煤气出U 2、排灰UI 9、炉篦7，炉体顶端为加煤口 1，底端为排灰 U9，炉体内为炉膛12，炉膛12下部设有炉篦7，炉篦下方为排灰口；炉膛内的氧化区中下部与灰层之间设置有一喷水控温装置，喷水控温装置中心位于炉膛轴心线位置，所述喷水控温装置包括上环形喷水管4、下环形喷水管6、进水 管10、上支撑管3a、 3b、 3c、下支撑管5a、 5b、 5c，上环形喷水管4由内管 16a和外管16b组成，下环形喷水管6由内管15a和外管15b组成，上环形喷水 管的内管与外管之间形成上水夹套，下环形喷水管的内管与外管之间形成下水夹套，上、下环形喷水管的外管16b、 15b通过若干个连接管相连通，其中一连 接管17a内套置有连接内管17b，上、下环形喷水管的内管16a、 15a通过连接 内管17b相连通，上环形喷水管的外管16b与炉体的水夹套11通过上支撑管3a、 3b、 3c相连通，下环形喷水管的外管15b与炉体的水夹套11通过下支撑管5a、. 5b、 5c相连通，进水管10 —端伸入一下支撑管5b中与下环形喷水管的内管15a 相连通，另一端伸出炉体外，上环形喷水管的内、外管16a、 16b之间、下环形 喷水管的内、外管15a、 15b之间均匀分布有若干个喷嘴14。所述的固定床气化炉，其喷水控温装置中可设置若干个环形喷水管，以不 超过4个为较佳选择，各个环形喷水管的直径均不相同。所述的固定床气化炉，其环形喷水管与炉体的水夹套之间的支撑管可设置 若干个。所述的固定床气化炉，其上、下环形喷水管的上、下水夹套中设置有至少 两块将水夹套内空间隔成连贯的环形空间的隔板13，使上、下环形喷水管中的 水不走短路，不会有死角。所述的固定床气化炉，其上、卜-环形喷水管上设置的喷嘴采用耐高温、耐 腐蚀、耐磨雾化喷嘴。正常生产时，煤通过加煤口进入气化炉的炉膛内，蒸汽、氧气以及水组成 气化剂，蒸汽、氧气从气化炉底部进入炉篦后，从炉篦布气孔进入气化炉内， 施加一定压力将水通过进水管送入下环形喷水管的内管中，并通过连接内管进 入上环形喷水管的内管中，上、下环形喷水管的内管中的水通过喷嘴向上、下 环形喷水管的内、外两侧喷出，喷至氧化区；煤由上而下经过气化炉的干燥和 预热区预加热干燥、干熘层干馏、气化区进行气化反应，进入氧化区，煤与气 化剂逆流接触，在氧化区屮上、下环形喷水管的喷嘴喷出的水立即汽化吸收热 量，使温度控制在原料煤的灰熔点以下，燃烧后的灰从炉底的排灰口排出炉外。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固定床气化炉氧化区控温方法，其特征在于：其在气化炉下部侧面将水通过进水管送入炉膛内的氧化区中下部，以雾化状形式在氧化区中下部吸收热量而汽化，使氧化区温度控制在原料煤的灰熔点以下。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏建，高恒，刘晨希，
申请(专利权)人：刘宏建，高恒，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]