常压粉煤气化炉制造技术

本实用新型专利技术提供一种常压粉煤气化炉。包括：内部具有空腔的、垂直柱状的炉体，所述炉体的底部设有用于排放反应熔渣的排渣口；所述炉体的下部固定设置有用于向所述炉体内喷入反应物料的至少一个喷嘴；在所述炉体的内侧壁上、且在所有所述喷嘴的上方设置有用于冷却反应生成的煤气的冷却装置，所述炉体的顶部设有供所述煤气流出的出气口。本常压粉煤气化炉，可通过炉体内的冷却装置及时对反应生成的煤气进行冷却，无需配备用于冷却由炉体排出的煤气的复杂附属设备，且结构简单，简化了安装工序，也降低了煤气生产的成本。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及燃料煤气制备技术，尤其涉及一种常压粉煤气化炉。
技术介绍
常压粉煤气化炉是利用粉煤、氧气、水蒸气在1000°C以上的高温条件反应生成煤气的设备。图1为现有技术的一种常压粉煤气化炉的结构示意图；如图1所示，炉体为一密封的、椭球状的壳体，炉体的内部形成炉膛10，炉体壁上设置有两个喷嘴12 ;将粉煤、氧气、水蒸气组成的反应物料从喷嘴12喷入到高温炉膛10中时，炉膛10内会立即发生燃烧反应生成煤气，这里，燃烧火焰的温度高达2000°C，生成的煤气流温度1400°C左右，至出口 13骤冷后也在900°C左右，无法直接输入需要煤气的管路系统，因此，现有技术这种常压粉煤气化炉需要配备复杂的附属设备，以冷却炉膛直接所排出的高温的煤气，然后才能将降温后的煤气输入至需要煤气的管路系统。由此可见，现有技术中的常压粉煤气化炉无法对其生成的煤气冷却降温处理，因而需要配备复杂的附属设备，使得安装工序过于复杂，也增加了煤气生产的成本。
技术实现思路
针对现有技术中的上述缺陷，本技术提供一种常压粉煤气化炉，实现在炉体内对反应生成的煤气进行有效冷却，以直接输送至需要使用煤气的管路中，从而简化了结构和安装工序。 本技术提供一种常压粉煤气化炉，包括内部具有空腔的、垂直柱状的炉体，所述炉体的底部设有用于排放反应熔渣的排渣口 ；所述炉体的下部固定设置有用于向所述炉体内喷入反应物料的至少一个喷嘴；在所述炉体的内侧壁上、且在所有所述喷嘴的上方设置有用于冷却反应生成的煤气的冷却装置，所述炉体的顶部设有供所述煤气流出的出气□。如上所述的常压粉煤气化炉，优选地，所述冷却装置包括固定设置在所述炉体的内侧壁表面的膜式水冷壁，以及自上而下固定设置在所述膜式水冷壁形成的冷却腔内的至少一层的冷却管组。如上所述的常压粉煤气化炉，优选地，所述炉体的侧壁包括位于上部的冷却段和下部的绝热段，所述冷却段为导热炉壁，所述绝热段为绝热炉壁；所述导热炉壁的内表面上覆盖有所述膜式水冷壁，所述喷嘴固定穿设在所述绝热炉壁上。如上所述的常压粉煤气化炉，优选地，所述冷却管组包括多个水平贯穿所述冷却腔的冷却分管，所述冷却分管的两端分别与所述膜式水冷壁内的水箱连通。如上所述的常压粉煤气化炉，优选地，所述炉体呈垂直设置的四棱柱状。如上所述的常压粉煤气化炉，优选地，所述喷嘴的总数为2N个，所述2N个喷嘴平均分配在所述炉体相对的侧壁上、并形成N对的喷嘴对，且每对所述喷嘴对的两个位于不同所述侧壁上的喷嘴的喷出口相对设置，N为自然数。如上所述的常压粉煤气化炉，优选地，所述排渣口的横截面呈矩形。本技术提供的常压粉煤气化炉，可通过炉体内的冷却装置及时对反应生成的煤气进行冷却，因而无需再为本常压粉煤气化炉配备用于冷却由炉体排出的煤气的复杂附属设备，且结构简单，简化了安装工序，也降低了煤气生产的成本。附图说明图1为现有技术的一种常压粉煤气化炉的结构示意图；图2为本技术常压粉煤气化炉实施例的结构示意图； 图3为图2的侧视图。具体实施方式图2为本技术常压粉煤气化炉实施例的结构示意图；图3为图2的侧视图。请参照图2和图3，本实施例提供一种常压粉煤气化炉，包括内部具有空腔的、垂直柱状的炉体20，炉体20的底部设有用于排放反应熔渣的排渣口 21 ;炉体20的下部固定设置有用于向炉体20内喷入反应物料的至少一个喷嘴22 ;在炉体20的内侧壁上、且在所有喷嘴22的上方设置有用于冷却反应生成的煤气的冷却装置3，炉体20的顶部设有供所述煤气流出的出气口 23。具体地，炉体20可以为圆柱状或棱柱状的壳体，内容形成封闭的空腔；排渣口 21可设在炉体20的底部、出气口 23可设在炉体20的顶部，以使较轻的煤气向上流动、较重的反应熔渣向下流动，其中，出气口 23可以开设在炉体20的顶面或侧壁的顶部，出气口 23的横截面可以为方形或圆形；喷嘴22可以为一个或多个，且所有喷嘴22可以位于同一水平面上，当然也可位于多个水平面上，其具体位置可以根据炉体20的横截面来设定，以将反应物料喷入到炉体20内时可以即刻充分反应，其中，由于冷却装置设置在所有喷嘴22的上方，为了使反应物料在高温下充分反应后再对其进行冷却，可以将所有喷嘴22尽量设置在炉体20的下方。其中，冷却装置，可以采用水冷壁等常用的冷却形式。利用本实施例提供的常压粉煤气化炉生产煤气的过程如下可将氧气、粉煤及适量水蒸气混合成的反应物料由喷嘴22喷入到炉体20内，在炉内的1400°C高温环境中，反应物料马上发生燃烧反应，生成煤气和液态的反应熔渣，密度较小的煤气向上流动，而大部分反应熔渣由于密度较大则向下流动并经排渣口 21排出，温度在1400°C左右的煤气向上流动的同时，在冷却装置3的冷却作用下会快速降温，待流至炉体20顶部的出气口 23流出时，可降至300°C以下，而后，便可将该降温后的煤气直接输送至供气管路，以供需要煤气的场合使用。本实施例提供的常压粉煤气化炉，可通过炉体内的冷却装置及时对反应生成的煤气进行冷却，因而无需再为本常压粉煤气化炉配备用于冷却由炉体排出的煤气的复杂附属设备，且结构简单，简化了安装工序，也降低了煤气生产的成本。在上述实施例中，冷却装置3包括固定设置在炉体20的内侧壁表面的膜式水冷壁31，以及自上而下固定设置在膜式水冷壁31形成的冷却腔302内的至少一层的冷却管组32 ;具体地，膜式水冷壁31可包括覆盖在炉体20内侧表面的水冷壁管311和可以为水冷壁管311供水的水箱312，其中，多个水箱312可以分别固定设置在炉体20的内侧壁上；膜式水冷壁31围成的柱状空间为冷却腔302，多层冷却管组32可自上而下地排列在冷却腔302中，以配合膜式水冷壁31共同冷却反应生成的煤气。进一步地，炉体20的侧壁包括位于上部的冷却段201和下部的绝热段202，冷却段201可以为导热炉壁，绝热段202可以为绝热炉壁；导热炉壁的内表面上覆盖有膜式水冷壁31。喷嘴22固定穿设在绝热炉壁上。即，构成绝热段202的绝热炉壁围成供反应物料发生燃烧反应的反应室301，冷却段201及覆盖在其上的膜式水冷壁31围成上述的冷却腔302，且冷却腔302处于反应室301的上方，用以冷却由下方反应室301流上来的煤气；其中绝热段202采用绝热炉壁，可以保证反应室的热量不会散失，保证反应室内的高温；而冷却段201采用导热炉壁，则更有利于热量传递，有助于进一步提高冷却效果。更进一步地，煤层冷却管组32可以包括多个水平贯穿冷却腔302的冷却分管321，冷却分管321的两端分别与膜式水冷壁31内的水箱312连通，以通过膜式水冷壁31的水箱312为冷却分管供水，以进一步保证冷却管组32的冷却效果。其中，构成每组冷却管组32的多个冷却分管321的延伸方向可以互相平行，不同冷却管组32的冷却分管的延伸方向可以互相平行或垂直，以不影响煤气向上流动至出气口 23、但仍可起到良好的冷却作用为宜；容易理解的是，冷却管组32的数量越多，整个冷却腔302的容积越大，冷却效果越好。在上述实施例中，如图2和图3所示，炉体20可以呈垂直设置的四棱柱状。喷嘴22的总数可以为2N个，2N个喷嘴22可以平均分配在炉体相对的侧壁上、并形成N对的喷嘴对，且每对喷嘴对的两个位于不同侧壁上的喷嘴22的喷出口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种常压粉煤气化炉，其特征在于，包括：内部具有空腔的、垂直柱状的炉体，所述炉体的底部设有用于排放反应熔渣的排渣口；所述炉体的下部固定设置有用于向所述炉体内喷入反应物料的至少一个喷嘴；在所述炉体的内侧壁上、且在所有所述喷嘴的上方设置有用于冷却反应生成的煤气的冷却装置，所述炉体的顶部设有供所述煤气流出的出气口。

【技术特征摘要】
1.一种常压粉煤气化炉，其特征在于，包括内部具有空腔的、垂直柱状的炉体，所述炉体的底部设有用于排放反应熔渣的排渣口 ；所述炉体的下部固定设置有用于向所述炉体内喷入反应物料的至少一个喷嘴；在所述炉体的内侧壁上、且在所有所述喷嘴的上方设置有用于冷却反应生成的煤气的冷却装置，所述炉体的顶部设有供所述煤气流出的出气口。2.根据权利要求1所述的常压粉煤气化炉，其特征在于，所述冷却装置包括固定设置在所述炉体的内侧壁表面的膜式水冷壁，以及自上而下固定设置在所述膜式水冷壁形成的冷却腔内的至少一层的冷却管组。3.根据权利要求2所述的常压粉煤气化炉，其特征在于，所述炉体的侧壁包括位于上部的冷却段和下部的绝热段，所述冷却段为导热炉壁，所述绝热段为绝热...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵航，
申请(专利权)人：安徽科达洁能股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：