[实用新型]碎煤熔渣气化炉的液态排渣器

说明书

技术领域

本实用新型总体上涉及碎煤熔渣气化炉，特别是涉及一种碎煤熔渣气化炉的液态排渣器。

背景技术

鲁奇炉（Lurgi gasifier）是一种煤炭加压气化的设备。鲁奇炉利用机械炉蓖干灰排渣。碎煤熔渣气化炉是基于鲁奇炉的现代化发展，具有更高的煤制气转化效率、同样尺寸的气化炉投煤量更大、极大地降低了蒸汽用量和废水的产生、产品中二氧化碳含量更低等优点。液态排渣是针对鲁奇炉利用机械炉蓖干灰排渣而言，克服了机械炉蓖排渣的干灰量大、设备耗能巨大、环境污染严重的缺点，使用液态排渣器进行排渣，使得碎煤熔渣气化炉没有灰分产生，只有稳定的玻璃熔渣，不但减少了设备投资及能耗，而且提高了环保等级。

碎煤熔渣气化炉包含一个柱状的煤气化压力容器（熔渣气化炉壳体）。煤或其它含碳燃料从煤气化压力容器顶部投入，利用鼓风口(喷嘴)将炉外的氧气和蒸汽引至煤气化压力容器里面的下部燃料中，在高温高压下使煤或其它含碳燃料气化。残余灰分如熔渣和铁收集于煤气化压力容器底部的渣池中，熔渣和铁通过渣池的排渣口以液态形式间歇地排出（通常叫做“液态排渣”），进入渣池下部激冷室的水中冷激和冷却。从燃烧器来的经燃烧后的热的燃烧产物经排渣口向上传递，辅助托渣并维持渣的熔融温度和状态。通过控制排放系统向大气排气，降低激冷室压力，在激冷室和煤气化容器间产生差压，推动熔渣和铁的排放。

排渣器的材质受到熔渣和铁的侵蚀、腐蚀和热冲击影响。在排渣和托渣过程中，熔渣和铁的高温和流动性使得排渣口及其附近的材质受到铁的侵蚀和热冲击。排渣器处于碎煤熔渣气化炉的底部，由于熔渣和铁的温度较高，燃烧器来的经燃烧的气体产物的温度也较高，故排渣器环境温度较高，气化炉运行表明：如果材质选用或结构设计不当，会使操作过程中排渣口会在高温和熔渣中有铁的情况下很快恶化。

控制从渣池经排渣口的排渣速率和排渣口本身的抗侵蚀性取决于排渣口设计的关键因素：所用材质的热导率、铸件的形状和几何外形、排渣口的尺寸、冷却剂通道的尺寸、长度和位置及排渣口暴露于热冲击的面积。排渣器处于碎煤熔渣气化炉的底部，工作环境恶劣，如果排渣器设计不好，不仅容易受到渣和铁的堵塞、烧损严重，寿命较短，而且拆卸不便，维修困难，由其造成的停炉更是会造成极大的经济损失。

因此，所属领域的技术人员需要一种能够克服以上现有技术中所存在的缺点的碎煤熔渣气化炉的液态排渣器。

实用新型内容

通过选取适当的排渣器材质、设计铸件的形状和几何外形、排渣口的尺寸、及排渣口暴露于热冲击的面积等技术手段，本实用新型旨在提供一种能够避免或耐受熔渣和铁的侵蚀、腐蚀和热冲击影响，寿命长且拆卸维修方便的用于碎煤熔渣气化炉的液态排渣器。

除非特殊情况有其他限制，否则下列定义适用于本说明书中使用的术语。

此外，除非另行进行说明，否则本文所用的所有科技术语的含义与本实用新型所属领域的技术人员通常理解是一样的。如发生矛盾，以本说明书及其包括的定义为准。

对于本实用新型而言，本申请文件中所使用的一些术语的含义如下：

“燃烧器”是指工业燃料炉上用的燃烧装置，燃烧器在行业中被俗称为“烧嘴”。

“鼓风口”是指靠近碎煤熔渣气化炉的煤气化压力容器底部，用于喷入单个流股（如引入蒸汽和氧气、空气、氮气等）或者工艺物料（如水煤浆、焦油等）进入气化炉的燃烧区，该部件在行业中被俗称为“喷嘴”。

“排渣”是指在碎煤熔渣气化炉中，熔渣和铁通过渣池的排渣口间歇地向下排出，进入渣池下部激冷室的水中的过程。

“水平坡度”是指液态排渣器主体上部的收敛内表面坡面的垂直高度和水平距离的比，在本申请中使用度数来表示水平坡度的大小。

“间隔部段”是指被设置在煤气化压力容器与下部激冷容器之间并且分别与上面的煤气化压力容器和下面的下部激冷容器相连的部段，该部段被设置在激冷室的上部，可呈现为“连接短节”、“夹心法兰”等形式。

“其它含碳燃料”包含固体垃圾、固体含碳生物质、焦油、渣油、含碳生物质料浆等固态或液态燃料。

如本文中所用，方向性术语“上”、“下”与说明书附图纸面上的具体方向是相一致的。术语“垂直”、“纵向”是指在说明书附图纸面上大体上竖直的方向；而“横向”、“水平”是指在说明书附图纸面上大体上水平的方向。方向性术语“内”、“外”是相对于液态排渣器主体的纵向轴线而言的，朝向液态排渣器主体的纵向轴线的方向被称作“内”，远离液态排渣器主体的纵向轴线的方向被称作“外”。