[发明专利]一种固定床熔渣气化炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种熔渣气化炉，特别是涉及一种处理含碳物质的固定床熔渣气化炉。

背景技术

现有技术中，固定床熔渣气化炉通常用于处理含碳物质，含碳物质包括固体原料和液体原料。固体原料可以指含水量小于45％的固体含碳物质，如各种优质煤、低质煤、劣质煤、泥煤、固体垃圾和固体含碳生物质等；液体原料可以指多元料浆、焦油、渣油、煤浆和含碳生物质料浆等。

目前大规模工业化应用的主流煤气化技术中使用的气化炉包括，有固定床的固态排渣的加压气化炉、液态排渣的气流床煤浆加压气化炉，以及液态排渣的粉煤气流床加压气化炉等。这些公知的气化炉各有优点，但也不可避免地各自存在一定的技术局限性与缺陷。

现有技术中的熔渣气化炉一般采用高耐火度的耐火砖如刚玉砖、高铬砖、氧化锆砖加捣打料或浇注料结构，即内表面砌筑耐火砖，耐火砖与夹套之间采用捣打料或浇注料，没有冷却壁及气流阻断结构。在高温区域中没有强化冷却及气流阻断结构，耐火砖、夹套烧损严重，砖的抗渣侵蚀能力差使用寿命极短。同时，熔渣气化炉的高温气化段喷嘴采用异型砌砖结构固定于炉体上，串气、脱落问题时有发生，喷嘴在炉体上的布局不合理，使得气化效果不佳。

发明内容

为了解决现有技术中存在的气化炉炉衬结构不合理、安全性能差、气化效果不佳等技术缺陷，本发明提供了一种安全性高、气化效果好的固定床熔渣气化炉。

实施本发明上述目的而采用的技术措施如下所述：

一种固定床熔渣气化炉，炉体4内壁设有复合炉衬10，所述炉体4内分为下部区域及渣池区域11、中上部区域12、以及顶部区域13，所述下部区域及渣池区域11安装有喷嘴49，所述顶部区域13内的复合炉衬10为二层结构，中上部区域12的复合炉衬10为三层结构，下部区域及渣池区域11的复合炉衬10为四层结构。

优选地，顶部区域13内的复合炉衬10靠近炉体4的外层是夹套41，内层为碳化硅浇注料42浇注而成的一体成型结构。

优选地，中上部区域12内的复合炉衬10的外层为夹套41，中间层为捣打料层44，内层为耐火砖层43。

优选地，捣打料层44采用的是热导率10w/(m·k)以上的耐火可塑料。

优选地，下部区域及渣池区域11的复合炉衬10的外层为夹套41，向内依次为捣打料层45，水冷壁46，耐火砖层43，所述捣打料层45所采用的材料为具有绝热性能的不定型耐火材料。

优选地，喷嘴49与复合炉衬10之间采用浇注料48浇注成型，所述浇注料48为含有氧化物的浇注料。

优选地，喷嘴49为双层布置，上下两层的喷嘴49分别相对成对布置，每层的喷嘴均匀分布在一个平面内。

优选地，所述喷嘴49与炉体4轴线之间的夹角α介于60°～90°之间。

优选地，喷嘴49的前端出口491方向与喷嘴49轴线之间的夹角β介于-45°～45°之间。

采用本发明的技术方案，可以取得以下的技术效果：

1、本发明的炉衬是在工况最恶劣的区域使用水冷壁、在不同区域采用不同的耐火材料及结构、局部区域带有气流阻断结构的新型炉衬。本发明有效避免炉体高温环境下的烧损问题，减少了气化炉的维修次数与维修成本，延长了气化炉的使用寿命。

2、复合炉衬顶部区域采用耐火浇注料整体浇注结构，有效解决了原来砌砖结构存在运行中被吹翻、倾倒、剥落的问题，增加了气化炉的安全性与可靠性。

3、复合炉衬中上部区域采用夹套、耐火砖层结合耐火材料层的复合结构，通过夹套的冷却降温将耐火砖内表面温度保持在允许温度范围之内，提高气化炉运行安全性，保证了气化炉使用寿命。

4、复合炉衬下部区域及渣池区域采用夹套、耐火砖层、水冷壁层与耐火材料层相结合的复合结构，通过水冷壁吸收耐火砖热量，保证壁前耐火砖温度在允许使用的范围之内，提高气化炉运行的安全性，延长使用寿命。

5、喷嘴根部采用耐高温的浇注结构，解决了采用异型砌砖结构出现的串气和脱落问题，确保气化炉平稳运行。

6、本发明避免了公知的固定床熔渣气化炉炉衬耐火砖局部烧损，炉子夹套烧穿，甚至炉体烧穿的较大事故，大大提高了气化炉运行的稳定性与安全性。

附图说明

1.图1是本发明的固定床熔渣气化炉的结构示意图；

2.图2是本发明复合炉衬的剖面结构示意图；

3.图3是本发明喷嘴的布置示意图；

4.图4是图3的A-A向视图；

5.图5是图3的B-B向视图。

具体实施方式