一种高效能水煤浆制气的气化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种高效能水煤浆制气的气化装置及方法，该气化装置包括水煤浆制备机构、气化机构、废热回收机构和洗涤机构；气化机构包括气化炉，气化炉的顶部和底部分别设置有主烧嘴和下渣管；废热回收机构包括通过下渣管与气化炉连通的辐射废锅，以及通过热煤气管与辐射废锅连通的对流废锅；辐射废锅内设置有水冷壁，水冷壁下部径向地设置有若干激冷喷头，辐射废锅的底部安装有破渣机和锁斗；对流废锅内设置有换热管；洗涤机构包括通过洗涤器与对流废锅连通的洗涤塔，洗涤塔的出水口通过洗涤泵分别连通洗涤器和辐射废锅。本实用新型专利技术解决了现有技术中制浆浓度低、烧蚀拱顶砖、煤浆雾化效果不好、系统消耗水量大、废热得不到回收和辐射废锅工程造价高及堵渣等问题。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种高效能水煤浆制气的气化装置
本技术涉及一种水煤浆气化装置，具体涉及一种具有废热回收功能的高效能水煤浆制气的气化装置。
技术介绍
目前，煤炭气化技术按照气化炉的形式来划分，主要有三大类:固定床、流化床和气流床。固定床气化存在对原料要求高，生产压力低，环境污染大的问题；流化床气化虽然存在数量较多，但是工程上也存在一定问题，且环境污染较大；气流床气化目前主要应用于煤化工板块，气流床主要特点是原料易得，采用烟煤末，原料价格低廉，最重要的是其生产压力较大，生产强度高，一台炉子可以相当于几十台常压炉，加之纯氧气化，气化效率较高，气流床反应温度高，环保性强，属于煤炭清洁利用技术。气流床气化按照进料分为水煤浆气流床气化和粉煤气流床气化。目前，水煤浆气化存在的问题是制浆浓度低，煤浆中含水量高，消耗系统部分热量致使有效气产出不高；其次，水煤浆气化绝大部分采用激冷流程，炙热煤气直接用水冷却到250度左右，导致部分的热量没有回收，直接产生低规格的含有酸性气体的无用蒸汽，而蒸汽最终都放入大气中导致环境污染；另外，即使采用传统的废锅流程进行回收也存在严重的工程问题，设备造价高和废锅堵渣问题十分严重，系统不能长周期稳定运行；还有，在水煤浆气流床气化过程中进料方式有单喷嘴和四喷嘴区分，单喷嘴存在煤浆雾化效果不好的问题，而四喷嘴虽然解决了雾化效果问题，但是由于采用水平碰撞，气化炉顶部受到高温辐射存在拱顶砖烧蚀的问题；最后，现有的气化装置都存在系统消耗水量大，外排废水多的问题。
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的是提供一种高效能水煤浆制气的气化装置及方法，以解决现有技术中制浆浓度低、烧蚀拱顶砖、煤浆雾化效果不好、系统消耗水量大、废热得不到回收和辐射废锅工程造价高及堵渣等问题。为实现上述目的，本技术采取以下技术方案:一种高效能水煤浆制气的气化装置，其特征在于，该气化装置包括:一水煤浆制备机构，一与所述水煤浆制备机构的出浆口连通的气化机构，一与所述气化机构的出料口连通的废热回收机构，以及一与所述废热回收机构的排气口连通的洗涤机构；其中，所述气化机构包括一气化炉，一轴向地设置在所述气化炉顶部的主烧嘴，以及一轴向地设置在所述气化炉底部的下渣管，且所述主烧嘴与所述水煤浆制备机构连通；所述废热回收机构包括一辐射废锅和一对流废锅，所述辐射废锅的顶部与所述下渣管连通；所述辐射废锅内设置有一水冷壁，所述水冷壁由所述辐射废锅的顶部延伸至所述辐射废锅的中下部；所述辐射废锅的水冷壁下部径向地设置有若干激冷喷头；所述辐射废锅的底部为碎渣池，所述碎渣池的底部依次安装有一破渣机和一锁斗；所述对流废锅的顶部通过热煤气管与所述辐射废锅的下部连通，所述对流废锅内设置有一换热管；所述洗涤机构包括一洗涤器、一洗涤塔和一洗涤泵；所述洗涤器的进口与所述对流废锅的底部连通，所述洗涤器的出口与所述洗涤塔连通；所述洗涤塔的出水口分成两路，一路为外排水，另一路与所述洗涤泵的进口连通；所述洗涤泵的出口分成两路，一路与所述洗涤器连通，另一路与所述辐射废锅的碎渣池连通。在一个优选的实例中，所述水煤浆制备机构包括一粗磨机、一细磨机和一煤浆泵；所述粗磨机的出料口分成两路，一路与所述细磨机的进料口连通，另一路与所述煤浆泵连通，所述细磨机的出料口与所述粗磨机的进料口连通；所述水煤浆制备机构采用低阶煤制备高浓度水煤浆的方法制取高浓度水煤浆。在一个优选的实例中，所述主喷嘴、气化炉、下渣管、辐射废锅、水冷壁、碎渣池、破渣机和锁斗所处位置为同一条轴线，且呈由高到低垂直布置.在一个优选的实例中，所述气化炉的中上部径向地设置有若干辅助烧嘴，并沿所述气化炉的周向呈偶数对称分布，所述辅助烧嘴分别与所述水煤浆制备机构连通。在一个优选的实例中，所述辐射废锅内壁与所述水冷壁之间设置有一能充入惰性气体的保护夹套。在一个优选的实例中，所述气化炉内设置有一层绝热层或水冷壁结构。[0011 ] 在一个优选的实例中，所述对流废锅内安装有一吹灰机构。在一个优选的实例中，所述热煤气管采用内衬绝热材料或水夹套进行保护。在一个优选的实例中，所述洗涤器内设置有一文丘里管。本技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点:1、本技术采用由粗磨机、细磨机和煤浆泵组成的水煤浆制备机构，并采用低阶煤制备高浓度水煤浆的方法制取高浓度水煤浆，可在现有的制浆基础上再提高水煤浆浓度3?5%，从而减少了系统无用水的加入，系统更加节能，有效气出产率提高2?3%。2、本技术在气化炉的不同方位上设置若干烧嘴，不同方位的烧嘴以立体进料的方式对水煤浆进行雾化后发生立面碰撞，从而使得水煤浆雾化效果更加均匀，不仅可以提高缺氧燃烧反应效率，系统残炭率更低，而且还解决了拱顶烧蚀问题，同时单台投煤量可以大幅度提高。3、本技术在气化机构之后设置了由辐射废锅和对流废锅组成的废热回收机构，并在辐射废锅底部安装了碎渣机。由于辐射废锅采用了单通道废锅加部分水激冷流程，辐射废锅设备造价大幅度降低，且废热得到回收，冷煤气效率提高10%以上，同时还解决了双通道辐射废锅堵塞的问题。4、本技术在辐射废锅内壁与水冷壁之间设置有保护夹套，在工作时可以向保护夹套内不停加入一定量的惰性气体，泄露的惰性气体进入辐射废锅内部与煤气混合，通过惰性气体隔绝水冷壁和辐射废锅筒体之间传热，从而使辐射废锅筒体免受高温辐射。5、本技术在辐射废锅的水冷壁下部分多层次地沿辐射废锅的周向均匀布置若干激冷喷头，用于对炙热煤气和熔渣进行激冷，以保证熔渣在煤气出辐射废锅前温度到达安全凝结温度以下。6、本技术在洗涤器内安装有一个文丘里管，洗涤水和煤气在文丘里管内充分混合洗涤，以初步除去大颗粒灰渣。7、本技术的洗涤塔内安装有多层塔盘，煤气由下而上，穿过塔盘空隙，与自上而下的加入水进行充分的热量和质量交换，并且能够将较细的灰分彻底洗涤干净。8、本技术将洗涤塔排出的废水分成三部分，第一部分经洗涤泵去洗涤器作为洗涤水洗涤煤气，第二部分经洗涤泵去碎渣池作为补水保持碎渣池水位稳定，第三部分作为外排水保持洗涤塔水位稳定，系统废水排放仅是传统工艺的20?30%，处理废水的费用达到大幅度降低，实现了节能减排。【附图说明】以下结合附图来对本技术进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本技术，它们不应该理解成对本技术的限制。图1为本技术的整体结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本技术进行详细的描述。如图1所示，本技术包括水煤浆制备机构100、气化机构200、废热回收机构300和洗涤机构400。水煤浆制备机构100包括一粗磨机1、一细磨机2和一煤浆泵3。粗磨机I的出料口分为两路，一路与细磨机2的进料口连通，另一路与煤浆泵3连通，而细磨机2的出料口则与粗磨机I的进料口连通。在本实施例中，水煤浆制备机构100采用低阶煤制备高浓度水煤浆的方法可以制取得到煤粒质量占水煤浆总质量55%以上的高浓度水煤浆，即通过粗磨机I和细磨机2分别研磨不同粒径的煤粒，形成一定的级配关系，从而达到更高的填充率，制取的高浓度水煤浆最终由煤浆泵3加压输送到气化机构200。需要说明的是，上述利用低阶煤制备高浓度水煤浆的方法已经在专利号为:ZL200710188396.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效能水煤浆制气的气化装置，其特征在于，该气化装置包括：?一水煤浆制备机构，?一与所述水煤浆制备机构的出浆口连通的气化机构，?一与所述气化机构的出料口连通的废热回收机构，以及?一与所述废热回收机构的排气口连通的洗涤机构；?其中，所述气化机构包括一气化炉，一轴向地设置在所述气化炉顶部的主烧嘴，以及一轴向地设置在所述气化炉底部的下渣管，且所述主烧嘴与所述水煤浆制备机构连通；?所述废热回收机构包括一辐射废锅和一对流废锅，所述辐射废锅的顶部与所述下渣管连通；所述辐射废锅内设置有一水冷壁，所述水冷壁由所述辐射废锅的顶部延伸至所述辐射废锅的中下部；所述辐射废锅的水冷壁下部径向地设置有若干激冷喷头；所述辐射废锅的底部为碎渣池，所述碎渣池的底部依次安装有一破渣机和一锁斗；所述对流废锅的顶部通过热煤气管与所述辐射废锅的下部连通，所述对流废锅内设置有一换热管；?所述洗涤机构包括一洗涤器、一洗涤塔和一洗涤泵；所述洗涤器的进口与所述对流废锅的底部连通，所述洗涤器的出口与所述洗涤塔连通；所述洗涤塔的出水口分成两路，一路为外排水，另一路与所述洗涤泵的进口连通；所述洗涤泵的出口分成两路，一路与所述洗涤器连通，另一路与所述辐射废锅的碎渣池连通。...

【技术特征摘要】
1.一种高效能水煤浆制气的气化装置，其特征在于，该气化装置包括: 一水煤浆制备机构， 一与所述水煤浆制备机构的出浆口连通的气化机构， 一与所述气化机构的出料口连通的废热回收机构，以及 一与所述废热回收机构的排气口连通的洗涤机构； 其中，所述气化机构包括一气化炉，一轴向地设置在所述气化炉顶部的主烧嘴，以及一轴向地设置在所述气化炉底部的下渣管，且所述主烧嘴与所述水煤浆制备机构连通； 所述废热回收机构包括一辐射废锅和一对流废锅，所述辐射废锅的顶部与所述下渣管连通；所述辐射废锅内设置有一水冷壁，所述水冷壁由所述辐射废锅的顶部延伸至所述辐射废锅的中下部；所述辐射废锅的水冷壁下部径向地设置有若干激冷喷头；所述辐射废锅的底部为碎渣池，所述碎渣池的底部依次安装有一破渣机和一锁斗；所述对流废锅的顶部通过热煤气管与所述辐射废锅的下部连通，所述对流废锅内设置有一换热管； 所述洗涤机构包括一洗涤器、一洗涤塔和一洗涤泵；所述洗涤器的进口与所述对流废锅的底部连通，所述洗涤器的出口与所述洗涤塔连通；所述洗涤塔的出水口分成两路，一路为外排水，另一路与所述洗涤泵的进口连通；所述洗涤泵的出口分成两路，一路与所述洗涤器连通，另一路与所述辐射废锅的碎渣池连通。2.如权利要求1所述的一种高效能水煤浆制气的气化装置，其特征在于，所述水煤浆制备机构包括一粗磨机、一细磨机和一煤浆泵；所述粗磨机的出料口分成两路，一路与所述细磨机的进料口...

【专利技术属性】
技术研发人员：何国锋，李发林，尚庆雨，王乃继，段清兵，莫日根，郭志新，王国房，赵立明，梁兴，
申请(专利权)人：煤炭科学研究总院，
类型：实用新型
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