[实用新型]废锅式气化炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤化多联产气化技术，尤其是涉及IGCC和煤制高浓度CO的气化，更具体地涉及一种废锅式气化炉。

背景技术

传统的多喷嘴结构的气化炉有两种类型：第一种类型是在气化炉的直管段的下部设置多个喷嘴，气体上行、灰渣沿炉壁下行，这种类型的气化炉，系统流程长，废锅结构复杂，设备的造价高，运行过程中煤种波动大时易出现渣口堵塞；第二种类型是在气化炉的直管段的上部设置多个喷嘴，气体下行、灰渣沿炉壁下行，这种类型的气化炉多为激冷流程工艺，运行过程中煤种波动大时，也易出现渣口堵塞。此外，传统气化炉的炉体多为耐火砖结构，煤种适应性差，不能气化高灰熔点的煤。

而且，对于目前IGCC和煤制高浓度CO的煤化多联产气化技术，多采用激冷流程工艺，高温合成气中的潜热激冷后造成大部的热量损失，导致整个系统的热效率低。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种废锅式气化炉，所述废锅式气化炉可以提高的气化效率、碳转化率和系统热效率。

为了实现上述目的，根据本实用新型提出一种废锅式气化炉。所述废锅式气化炉包括：第一炉体，所述第一炉体内具有位于上部的燃烧室、位于所述燃烧室下面的第一废锅冷却室和位于所述第一废锅冷却室下面的激冷室，所述第一废锅冷却室包括第一辐射冷却室和环绕所述第一辐射冷却室的第一对流冷却室，所述第一辐射冷却室的顶端与所述燃烧室的底端连通，所述第一辐射冷却室的底端敞开，所述第一对流冷却室的底端与所述第一辐射冷却室的底端连通，所述第一对流冷却室的上部设有出气口；第二炉体，所述第二炉体内具有第二废锅冷却室，所述第二废锅冷却室包括第二辐射冷却室和环绕所述第二辐射冷却室的第二对流冷却室，所述第二辐射冷却室的顶端与所述出气口连通，所述第二对流冷却室的底端与所述第二辐射冷却室的底端连通，所述第二对流冷却室的上部设有合成气出口；上部主喷嘴，所述上部主喷嘴设在所述第一炉体的顶端的中心，所述上部主喷嘴用于从所述燃烧室的顶部向所述燃烧室内喷射蒸汽、干粉煤、主氧气、助燃气体和可燃气体，所述上部主喷嘴内设有一体化的点火及火焰检测装置；和上部副喷嘴，所述上部副喷嘴设在所述第一炉体的上部，用于从所述燃烧室的上部向所述燃烧室内喷射蒸汽、氧气和干粉煤。

根据本实用新型的废锅式气化炉通过设置两个串联的废锅冷却室（即所述第一废锅冷却室和所述第二废锅冷却室串联，且所述第一废锅冷却室和所述第二废锅冷却室都包括辐射冷却室和对流冷却室），高温合成气中的潜热可以通过所述第一废锅冷却室和所述第二废锅冷却室中的每一个的辐射冷却室和对流冷却室换热，从而可以充分地回收高温气体的潜热，即可以提高热量回收利用效率（所述废锅式气化炉的热效率可以高达90％以上）。所述废锅式气化炉用于IGCC、煤制高浓度CO等项目时，可以使系统热效率更高。

而且，根据本实用新型的废锅式气化炉通过设置所述上部主喷嘴和所述上部副喷嘴，可以增加所述废锅式气化炉内的高温气体的扰动，从而可以使干粉煤和气化剂（例如主氧气、助燃气体、可燃气体、蒸汽等）混合的更加均匀，提高了炭转化率，增加了单位质量的干粉煤的发气量、有效气成分以及蒸汽的分解率。其中，干粉煤中炭的转化率可达99.5％以上，可以显著地提高气化效率。

此外，通过设置所述上部主喷嘴和所述上部副喷嘴，从而不仅可以更加方便地调节所述废锅式气化炉的负荷，而且可以更加容易地对所述废锅式气化炉进行放大（即提高所述废锅式气化炉的体积）。因此，根据本实用新型的废锅式气化炉具有热效率更高、碳转化率高、气化效率高、便于放大、便于调节负荷等优点。

另外，根据本实用新型上述的废锅式气化炉还可以具有如下附加的技术特征：

所述上部主喷嘴为第一套管结构，所述第一套管结构限定出用于喷射所述蒸汽的第一蒸汽喷射通道、用于喷射所述干粉煤和所述主氧气的干粉煤和主氧气喷射通道以及用于喷射所述助燃气体和所述可燃气体的助燃气体和可燃气体通道。由此可以使所述废锅式气化炉的结构更加合理，可以进一步提高煤中炭的转化率。

所述上部副喷嘴为第二套管结构，所述第二套管结构限定出用于喷射所述蒸汽的第二蒸汽通道、用于喷射所述氧气的氧气喷射通道和用于喷射所述干粉煤的干粉煤喷射通道。由此可以使所述废锅式气化炉的结构更加合理，进一步增加所述废锅式气化炉内的高温气体的扰动，从而可以进一步提高干粉煤中炭的转化率。