[实用新型]一种下行式干粉气化炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种锅炉，特别是一种下行式干粉气化炉。

背景技术

煤气化是我国洁净煤技术重要组成之一，它不仅可以提高当前的能源利用效率，同时能有效地减少污染的产生。在所有煤气化方式中，干煤粉气流床气化在煤种适应性、碳转化率、有效气成分、氧耗量、烧嘴及内衬周期等方面均具有较大优势，符合以煤气化为基础的IGCC（Integrated Gasification Combined Cycle）、大型煤化工等产业的发展要求，具有广泛的应用前景。荷兰的SHELL气化炉是干煤粉气流床气化技术的典型代表，在SHELL气化炉中合成气与液渣逆向流动，即合成气上行，液渣下行。在SHELL气化炉的实际运行中，液渣由于缺少合成气伴热，极易在渣口凝固造成堵渣；存在于合成气中的细渣，要经过较长的管道并改变流动方向，极易在下游设备造成磨蚀、堵塞等故障。SHELL气化炉在出口采用低温合成气回注对高温合成气进行激冷，也增加了下游设备的复杂性，使得下游设备的价格昂贵。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种结构简单，流渣通畅，能有效避免堵塞的下行式干粉气化炉。

本实用新型的发明内容如下：

本实用新型的下行式干粉气化炉，包括立式圆筒形结构的气化炉外壳，所述气化炉外壳内设置有气化室，所述气化炉外壳的底部设置有排渣口，其特征在于：所述的气化炉外壳的顶部为半球形封闭结构，所述气化炉外壳的侧壁上设置有气化烧嘴，所述气化烧嘴连通气化室内和气化炉外壳外，所述气化炉外壳上设置有合成气出口。

由于采用了上述结构，气化炉外壳为立式圆筒形结构，气化炉外壳的顶部为半球形封闭结构，便于气化炉的密封；所述气化炉外壳的侧壁上设置有合成气出口，使得合成的煤气能够连接到后续的工艺装置中进行相应的处理；在气化炉外壳的底部设置有排渣口，固态渣能够轻易地取出，使得气化炉内的反应更加的通畅；所述气化炉外壳内设置有气化室，所述气化室的下端伸入至气化炉外壳内底部的水浴内，所述气化炉外壳的中上部设置有气化烧嘴，所述气化烧嘴连通气化炉外壳的外部与气化室，煤粉、氧气及水蒸气从气化烧嘴给入到气化室内，并在气化室内反应，形成合成气和液态渣，由于气化室的下端伸入至气化炉外壳内底部的水浴内，使得液态渣被冷却形成固态渣，固态渣沉淀于气化炉外壳底部，可以从排渣口取出。本实用新型的下行式干粉气化炉，结构简单，操作方便，液渣得到合成气的伴热，保证了液渣的流渣通畅，采用下行式合气方法，避免了合成气上行工艺中设备磨损，堵塞的问题。

本实用新型的下行式干粉气化炉，所述气化烧嘴为2～8个，均布于气化炉外壳侧壁的同一水平面上。

由于采用了上述结构，使得向气化室内给入的煤粉、氧气及水蒸气混合均匀，且能够集中在气化室内的区域内，使得煤粉、氧气及水蒸气燃烧的温度更高。

本实用新型的下行式干粉气化炉，所述气化烧嘴的喷口中心至气化炉外壳的中心的半径与气化烧嘴的中心线之间的夹角为α，所述夹角α为3～15°。

由于采用了上述结构，所述气化烧嘴的喷口中心至气化炉外壳的中心的半径与气化烧嘴的中心线之间的夹角为α，所述夹角α为3～15°，使得气化室内的煤粉、氧气及水蒸气混合均匀，且形成切圆火焰，气化反应平均温度为1350～1700℃，从而反应充分。

本实用新型的下行式干粉气化炉，所述气化室的主要由盘管式冷水壁构成，且气化室顶部为半球形结构，所述盘管式冷水壁下端与下降管连接，在盘管式冷水壁与下降管连接处的外壁密封连接于气化炉外壳的内壁，所述合成气出口设置于密封连接以下的气化炉外壳侧壁上。

由于采用了上述结构，气化室主要由盘管式冷水壁构成，具体是盘管盘旋围成的气化室，化室顶部为半球形结构，且由盘管组成，可以用于冷却气化室顶部的气体，盘管式冷水壁通过其下端连接的下降管伸入至水浴内，所述下降管的直径比盘管式冷水壁围成的空间的直径小，因此在盘管式冷水壁与下降管的连接处有直径逐渐缩小的一过渡段，在该过渡段的尾端处的外壁与气化炉外壳的内壁密封连接，使得该密封连接的下部与上部相互隔离，该密封连接的下部位的下降管外侧形成激冷室；形成的合成气及液态渣通过下降管7进入水浴进一步冷却形成合成气及固态渣，固态渣沉淀入底部的水浴内，气体进入到激冷室最后由合成气出口排出进入后续工艺。所述合成气出口设置于密封连接以下的气化炉外壳侧壁上，从而使得合成气能够经过激冷室从合成气出口进入到下一步的工艺设备中去。本实用新型的下行式干粉气化炉，下部水激冷工艺简单，避免了合成气上行工艺中设备磨损、堵塞的问题。

本实用新型的下行式干粉气化炉，下降管的上端外壁上设置有激冷环。