本发明专利技术公开了一种用水分级激冷的水煤浆或干煤粉气化装置，其特点是，包括顺序设置的气化炉、水激冷设备、合成气输送部、以及输出激冷部；气化炉包括气化单元，气化单元设有至少一个烧嘴；水激冷设备设置在气化单元的顶部；输出激冷部包括激冷室、激冷池、上升通道、折流部件、以及合成气输出口；激冷室的进口与合成气输送部的输出端连接；激冷池设置在激冷室下方；上升通道设置在激冷室周围；折流部件设置在上升通道的顶部；合成气输出口设置在输出激冷部的壳体壁上，位于折流部件旁边；合成气输送部连接在所述水激冷设备的输出端与所述的输出激冷部输入端之间，形成合成气输送通道。能有效分离处理气化产生的灰和渣，提高单炉生产能力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用水分级激冷的水煤浆或干煤粉气化装置。
技术介绍
现有水煤浆或干粉气化炉，其高温合成气的冷却方式一般都采用下行激冷流程，其工艺相对简单、成熟，结构也较为简单，造价较低，对某些化工流程比较适合。现有下行激冷流程的气化炉中，一般为反应室在上，激冷室在下的单烧嘴或多喷嘴顶置的气化炉。其单喷嘴炉单炉处理能力较小，多喷嘴顶置气化炉，虽然能提高单炉生产能力，但也不能有效分离处理灰渣，影响长周期运行。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术存在的上述问题而提供的一种与现有激冷工艺和设备不同的用水分级激冷的水煤浆或干煤粉气化装置。该装置将水煤浆或干煤粉在其中气化，用水分级激冷气化后的高温含尘合成气以达到降温除灰目的，解决了现有技术中灰渣混合难以处理的难题，从而提高单炉生产能力。本专利技术采取的技术方案是一种用水分级激冷的水煤浆或干煤粉气化装置，其特点是，包括顺序设置的气化炉、水激冷设备、合成气输送部、以及输出激冷部； 所述的气化炉包括第一壳体、设置在所述第一壳体内的气化单元，所述的气化单元设有至少一个烧嘴； 所述的水激冷设备同轴设置在所述气化单元的顶部； 所述的输出激冷部包括第二壳体和设置在该第二壳体内的激冷室、激冷池、上升通道、折流部件、以及合成气输出口 ；所述的激冷室的进口与合成气输送部的输出端连接；所述的激冷池设置在所述激冷室下方；所述上升通道设置在所述激冷室周围；所述的折流部件设置在所述上升通道的顶部；所述的合成气输出口设置在所述输出激冷部的壳体壁上，位于所述折流部件旁边； 所述的合成气输送部由内部设有通长空腔的、转弯的第三壳体构成，形成合成气输送通道；该第三壳体连接在所述水激冷设备的输出端与所述的输出激冷部输入端之间。上述一种用水分级激冷的水煤浆或干煤粉气化装置，其中，所述的合成气输送部呈倒“U”形。上述一种用水分级激冷的水煤浆或干煤粉气化装置，其中，所述的激冷室呈管状，其底部为齿形。上述一种用水分级激冷的水煤浆或干煤粉气化装置，其中，所述的烧嘴数量为4 6个，在气化单元截面投影与气化炉断面中心线成3 6°夹角，成切圆对称布置方式。上述一种用水分级激冷的水煤浆或干煤粉气化装置，其中，还包括多个水激冷喷水雾化喷嘴，布置在所述激冷室进口 ；或布置在所述激冷室进口和激冷室的内部。上述一种用水分级激冷的水煤浆或干煤粉气化装置，其中，还包括一渣池，设置在所述气化炉的气化単元的下方；所述渣池的底部设有渣出ロ。上述ー种用水分级激冷的水煤浆或干煤粉气化装置，其中，还包括一灰水排出ロ，设置在所述输出激冷部的壳体上，位于所述激冷室的下方。上述ー种用水分级激冷的水煤浆或干煤粉气化装置，其中，所述的第一壳体和第三壳体均包括一承压的金属外壳和设置在所述外壳内壁的内衬；所述内衬由耐火烧铸料或者采用内嵌在浇铸料上的水冷壁构成。上述ー种用水分级激冷的水煤浆或干煤粉气化装置，其中，所述的第二壳体由承压的金属外壳构成。上述ー种用水分级激冷的水煤浆或干煤 粉气化装置，其中，所述的第一壳体、第二壳体和第三壳体的外壳可整体构成，或分段组合连接构成。由于本分明采用了以上的技术方案，其取得了技术效果是明显的 1、用水激冷从气化单元反应室上方排出的高温合成气，并通过合理布置合成气在炉内流道，通过激冷室水浴脱除合成气中飞灰，通过渣池淬冷液态排渣来处理灰渣。它不但能把气化产生的灰和渣进行有效的分离处理，而且解决了灰渣混合难以处理的难题； 2、同时，气化炉烧嘴数量为4 6个，在气化单元截面投影与气化炉断面中心线成3 6°夹角对称布置，有效的提高了单炉产量，井能使气化炉内合成气能产生旋流，具有停留时间长，反应充分，负荷容易调节的优点。附图说明图I是本专利技术ー种用水分级激冷的水煤浆或干煤粉气化装置的整体结构示意图(剖视)。图2是本专利技术气化单元设置烧嘴部分的剖视(俯视)图。具体实施例方式为了能更好地对本方案进行理解，下面通过具体的实施案例并结合附图进行详细地说明 请參阅图I、图2。本专利技术ー种用水分级激冷的水煤浆或干煤粉气化装置，包括顺序设置的气化炉I、水激冷设备2、合成气输送部3、以及输出激冷部4。所述的气化炉I包括第一壳体11、设置在所述第一壳体内的气化单元12，所述的气化单元设有至少ー个烧嘴121 ;本实施例设置烧嘴数量为4 6个，在气化单元截面投影与气化炉断面中心线成3 6°夹角a，成切圆对称布置方式。在所述气化炉的气化単元的下方还设有ー渣池13，渣池上设有多个水喷嘴131，通过喷水来淬冷液态排渣。所述渣池的底部设有渣出ロ 132。所述的第一壳体11由一承压的金属外壳111和设置在所述外壳内壁的内衬112构成；所述内衬由耐火浇铸料或者采用内嵌在浇铸料上的水冷壁构成。例如采用这样的结构上部和下部为锥形结构，中间为直筒，上部锥形结构中央布置合成气排出ロ，下部锥形结构中央布置液态渣出ロ。所述的水激冷设备2设置在所述气化単元12的顶部。所述的输出激冷部4包括第二壳体41和设置在该第二壳体内的激冷室42、激冷池43、上升通道44、折流部件45、以及合成气输出ロ 46。还包括多个水激冷喷水雾化喷嘴47，布置在所述激冷室进口，或布置在所述激冷室进口和激冷室的内部。在该输出激冷部的壳体上位于所述激冷室的下方设有一灰水排出口 48。所述的激冷室42采用浸没式激冷室，其进口与合成气输送部3的输出端连接。本实施例中，所述的激冷室呈管状，其底部为齿形421。所述的激冷池43设置在所述激冷室42下方；所述上升通道44设置在所述激冷室42的周围；所述的折流部件45设置在所述上升通道44的顶部；所述的合成气输出口 46设置在所述输出激冷部的壳体壁上，位于所述折流部件旁边。所述的第二壳体41由一承压的金属外壳构成。所述的合成气输送部3由内部设有通长空腔的、转弯的第三壳体构成，形成合成气输送通道；该第三壳体连接在所述水激冷设备的输出端与所述的输出激冷部输入端之间。所述的第三壳体由一承压的金属外壳31和设置在所述外壳内壁的内衬32构成；所述内衬由耐火浇铸料或者采用内嵌在浇铸料上的水冷壁构成。本专利技术所述的第一壳体、第二壳体和第三壳体的外壳可整体构成，或分段组合连 接构成。本气化装置的工作原理是 在气化单元中，物料(水煤浆或干煤粉)与氧气和水蒸汽发生反应，在高温高压环境下生成主要成份为一氧化碳和氢的合成气。从四个烧嘴喷出的气流发生碰撞，在反应室中产生向上旋流，气流旋流向上，可使反应室内火焰的充满度较好，温度场也较为均匀。煤中的灰在高温环境中主要以熔融渣的形态靠惯性作用被气化炉单元上部锥形结构捕捉下来，再顺直筒壁面流淌汇集到反应室底部的流渣口，排到位于气化单元下方的渣池中淬冷。其余的飞灰被合成气夹带从气化单元上部排出。气化单元上部出口布置初步激冷设备，通过水对从气化炉顶部排出的高温高压合成气进行激冷，将合成气从1100 1600°C降低到400 900°C以利于熔渣固化。经激冷后的合成气通过合成气输送部的通道进入浸没式激冷室。浸没式激冷室采用喷淋+水浴方式冷却除灰，在激冷室进口和内部处布置了一圈或多圈水激冷喷水雾化喷嘴，喷出的水雾与高温合成气混合使之冷却；初步冷却后的合成气再向下经过浸没式激冷池，通过齿形板，均匀鼓泡后进入准文丘里上升通道，在上升通道中进一步进行合本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用水分级激冷的水煤浆或干煤粉气化装置，其特征在于，包括顺序设置的气化炉、水激冷设备、合成气输送部、以及输出激冷部；所述的气化炉包括第一壳体、设置在所述第一壳体内的气化单元，所述的气化单元设有至少一个烧嘴；所述的水激冷设备同轴设置在所述气化单元的顶部；所述的输出激冷部包括第二壳体和设置在该第二壳体内的激冷室、激冷池、上升通道、折流部件、以及合成气输出口；所述的激冷室的进口与合成气输送部的输出端连接；所述的激冷池设置在所述激冷室下方；所述上升通道设置在所述激冷室周围；所述的折流部件设置在所述上升通道的顶部；所述的合成气输出口设置在所述输出激冷部的壳体壁上，位于所述折流部件旁边；所述的合成气输送部由内部设有通长空腔的、转弯的第三壳体构成，形成合成气输送通道；该第三壳体连接在所述水激冷设备的输出端与所述的输出激冷部输入端之间。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张世程，朱惠春，张金亮，曹枫，熊浪，雷树宽，沈克宇，沙永涛，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一一研究所，
类型：发明
国别省市：
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