一种单喷嘴气流床气化炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种单喷嘴气流床气化炉，其特征在于，包括气化炉本体，所述的气化炉本体的下面设有激冷变换室，激冷变换室的下面设有洗涤除渣室，所述气化炉本体、激冷变换室和洗涤除渣室为同轴设置，所述的气化炉本体内设有工艺烧嘴室，所述的激冷变换室内设有激冷环。本实用新型专利技术具有易于大型化放大应用、运行稳定可靠、环保节能等特点。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种单喷嘴气流床气化炉，属于能源清洁利用

技术介绍
燃料气化技术发展至今已有过百年的历史，气化技术也随着技术的不断进步和应用需求的不断变化出现了较多的技术门类，从现今气化技术的推广应用和发展规模可以看出，气流床煤气化技术逐渐从众多煤气化技术中脱颖而出，成为第三代或者最先进级别气化技术的典型代表技术之一。气化炉作为化工、燃料电池、发电等行业的龙头技术，其技术可靠性、运行稳定性、设备投资成本以及能源利用效率是其技术不断向前发展的主要推动力。而从目前气化技术的应用状况看，煤气化技术无疑是整个气化领域应用最多，技术最成熟的主要技术，特别是在煤化工领域的应用尤为突出。国内外具有代表性的气流床气化技术主要有:1.水煤浆气化技术美国GE公司的GE水煤浆气化技术US4778483、中国华东理工大学等的多喷嘴水煤浆气化技术CN 2 O O 510111484.8，中国清华大学开发的分级给氧水煤浆气化技术CN200610114039.1等等，以上三项专利技术在国内外水煤浆气化技术中应用最为广泛，当该技术应用于煤化工领域时，其采用了相同的洗涤冷却室直接洗涤激冷的方法；2.干煤粉气化技术荷兰壳牌公司的Shell干煤粉气化技术CN90103807.5、德国西门子公司的GSP干煤粉气化技术CN101255362、中国华能集团的两段式干煤粉气化技术CN01131780.9以及中国华东理工大学等开发的单喷嘴干煤粉气化技术CN200520047972.2等等，虽然干煤粉气化技术的工业应用比水煤浆气化技术要晚得多，但是干煤粉气化技术采用水冷壁气化技术，其具有气化炉使用寿命、气化炉冷煤气效率以及煤种适应性广等优势，是气流床气化技术今后的发展方向。以上四种干煤粉气化技术都得到了工业应用，但Shell气化技术和华能两段式气化技术由于采用余热回收式方法在化工应用中会遇到或者已经遇到很多问题，GSP气化炉虽然采用了激冷流程，但是其灰渣夹带问题严重影响了其系统稳定性和可用率，华东理工大学等开发的单喷嘴干煤粉气化技术采用激冷流程，尚未得到工业运行的检验，直接高温合成气夹带熔融态灰渣进入洗涤冷却室带来的下降管烧蚀问题可能依旧存在。因此，开发一种易于执行大型化放大、运行稳定可靠的大规模高效气化技术，是提高我国煤炭等含碳物质气化技术可靠性的关键技术途径之一。
技术实现思路
本技术的目的是解决高温合成气夹带熔融态灰渣进入洗涤冷却室，导致下降管烧蚀，严重影响了系统稳定性和可用率等问题，提供一种易于大型化放大应用、运行稳定可靠、环保节能的单喷 嘴气流床气化炉。为了达到上述目的，本技术提供了一种单喷嘴气流床气化炉，其特征在于，包括气化炉本体，所述的气化炉本体的下面设有激冷变换室，激冷变换室的下面设有洗涤除渣室，所述气化炉本体、激冷变换室和洗涤除渣室为同轴设置，所述的气化炉本体内设有工艺烧嘴室，所述的激冷变换室内设有激冷环。优选地，所述的气化炉本体包括气化炉壳体，气化炉壳体内的上部设有气化炉炉壁，气化炉炉壁的顶部设有工艺烧嘴室，气化炉炉壁的内部为气化炉炉膛，气化炉炉膛的底部设有气化炉下渣口，气化炉下渣口穿过气化炉本体出口 ；所述的激冷变换室包括与气化炉本体出口相连的导引管，导引管的外侧与激冷环连接，激冷环上设有激冷喷头，激冷环的下方设有激冷变换室锥形底部，激冷变换室锥形底部与激冷变换室锥形出口连接；所述的洗涤除渣室包括与激冷变换室锥形出口相连的下降管，下降管的下方设有渣池，下降管与气化炉壳体之间设有破泡板，破泡板上方的气化炉壳体上设有合成气出口，渣池内设有破渣器，破渣器包括破渣格栅，破渣格栅上方设有锥心破渣锥，破渣器下方设有排渣口。优选地，所述的气化炉下渣口为锥形状，其锥形角度为15 75°。优选地，所述的导引管的外侧设有至少一圈激冷环，每圈激冷环上均设有64 200个沿环形布置的激冷喷头。优选地，所述激冷喷头的喷头与气化炉轴向和径向分别形成的第一夹角角度和第二夹角角度，第一夹角角度为O 60°，第二夹角角度为-60 60°。优选地，所述的激冷变 换室锥形底部的锥形角度15 75°。优选地，所述的导引管的形状为喇叭口状，其扩口角度为5 45°。优选地，所述的工艺烧嘴室贯穿气化炉壳体的顶部且与气化炉本体同轴设置，工艺烧嘴室可设为工艺烧嘴、点火烧嘴或烘炉烧嘴共用烧嘴室。优选地，所述的破泡板至少设有一层，每层破泡板包括骨架破泡条和外围破泡条，骨架破泡条和外围破泡条的下面均设有向下的锥形破泡齿。优选地，所述的破渣格栅为圆拱形，且至少设有一层，破渣格栅的格栅孔径20X20 200 X 200mm。优选地，所述的下降管为圆筒状，且与激冷变换室同轴，下降管直径与气化炉本体内径的比值为0.1 0.6。相比现有技术，本技术置具有如下有益效果:(I)采用激冷变换室和洗涤除渣室分离联用系统，大大提高了气化产物降温、洗涤净化的效率，并可使设备运行稳定性和可靠性大大提高，既解决了合成气出口带灰问题，也解决了下降管高温腐蚀和烧蚀等问题，还可为水蒸汽、CO变换反应提供物流条件和反应空间，且可使气化炉下部合成气冷却处理系统结渣、堵渣概率大大降低；(2)采用了气化炉上置式，使合成气与灰渣同向向下流动，并在下渣口位置进行大空间喷淋激冷，可有效清除合成气中灰渣，并迅速使其固化，与气、渣逆向分流式气化炉相t匕，大大简化了设备结构，降低了设备投资，既环保又节能；(3)采用的气化炉本体采用单喷嘴顶置式设计，结构简单易于加工，且易于大型化放大应用，降低了多喷嘴工艺的运行稳定性，降低了总设备投资。附图说明图1为一种单喷嘴气流床气化炉的结构示意图；图2为图1的B-B剖视图；图3为破泡板的截面示意图。附图标记说明1-气化炉壳体；2_气化炉炉壁；3_气化炉炉膛；4_气化炉下渣口 ；5_气化炉本体出口 ；6_激冷变换室锥形出口 ； 7_下降管；8_破泡板；8a-外围破泡条；8b-骨架破泡条；9-渣池；10-排渣口 ； 11-工艺烧嘴室；12-导引管；13-激冷喷头；14-激冷环；15-合成气出口 ； 16-工艺烧嘴；17-破渣格栅；18-激冷变换室锥形底部；19-锥心破渣锥，20-洗涤水入口，21-洗涤水出口。具体实施方式为使本技术更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。本技术为一种单喷嘴气流床气化炉，包括三个主要组成部分，分别为气化炉本体(气化区域I)、激冷变换室(冷却区域II)和洗涤除渣室(洗涤除渣区域III)。如图1所示，为一种单喷嘴气流床气化炉的结构示意图。气化炉本体的下面安置有激冷变换室，激冷变换室的下面安置有洗涤除渣室，气化炉本体、激冷变换室和洗涤除渣室为同轴设置。气化炉顶部采用圆拱形设计，其直径与气化炉筒体直径一致，气化炉下部采用直段式设计。气化炉本体包括气化炉壳体1、炉内胆耐火衬里(可为水冷壁衬里或耐火材料衬里)、气化炉炉膛3和气化炉顶部的工艺烧嘴室11，以及气化炉下渣口 4等组成。气化炉壳体I内的上部安装有气化炉炉壁2，气化炉炉壁2的顶部安装有工艺烧嘴室11，工艺烧嘴室11贯穿气化炉壳体I的顶部且与气化炉本体同轴设置。工艺烧嘴室11可作为工艺烧嘴室，也可作为点火烧嘴室或烘炉烧嘴室等辅助烧嘴室，或作为人孔。气化炉炉壁2的内部为气化炉炉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单喷嘴气流床气化炉，其特征在于，包括气化炉本体，所述的气化炉本体的下面设有激冷变换室，激冷变换室的下面设有洗涤除渣室，所述气化炉本体、激冷变换室和洗涤除渣室为同轴设置，所述的气化炉本体内设有工艺烧嘴室(11)，所述的激冷变换室内设有激冷环(14)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：倪建军，张建文，程相宣，池国镇，
申请(专利权)人：上海锅炉厂有限公司，
类型：实用新型
国别省市：