[实用新型]一种加压固定床熔渣气化炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种固定床气化炉，更具体地涉及一种加压固定床熔渣气化炉以及加压固定床熔渣气化炉的操作方法。

背景技术

目前国内外具有代表性的加压固定床气化炉是鲁奇炉，鲁奇炉是一种煤加压气化的设备，逆流气化，使用机械炉蓖进行干法排灰；燃烧温度必须在煤灰的软化温度以下，采用喷入大量蒸汽来控制氧气和煤焦炭的燃烧温度低于煤灰熔点。鲁奇炉存在较多的缺陷，如单炉运行负荷低、蒸汽消耗量大、产生废水量大、干法排灰污染环境、气化效率低、运行成本高等。

除了固定床的鲁奇炉以外，常用的还有Shell炉（干煤粉炉代表）、Texaco炉（水煤浆炉代表）等气流床气化炉。它们的特点是：Shell炉的进煤为干煤粉，氧和蒸汽为气化剂，气化温度大约1400~1600℃，气化炉出口温度大于约1000℃，氧气消耗量约为0.73kg/kg，碳转化率为99%，冷煤气效率约为81%；Texaco炉采用液态排渣技术，进煤为水煤浆，纯氧为气化剂，气化温度大约1400~1500℃，气化炉出口温度大于约1000℃，氧气消耗量为0.82kg/kg，碳转化率为98%，冷煤气效率为74%。这两种常用气化炉存在以下缺点：Shell炉制备干煤粉系统复杂、粉尘排放量大、一次性设备投资费用极高、气化炉出口温度高和结构过于复杂等，氧耗量大；Texaco炉有效气成分含量低、冷煤气效率低、煤种适应性差、气化炉出口温度高、烧嘴寿命短、激冷环问题多，氧耗量大等缺点，并且气化炉的结构过于复杂、干法进料粉尘排放量大。

因此，为了克服上述气化炉的缺点，需要提供一种改进的加压固定床熔渣气化炉。

实用新型内容

（１）要解决的技术问题

本实用新型的目的在于，在引入液态排渣技术的基础上，为含碳燃料向合成气的高效转化提供一种有效途径，同时也提供一种更加环保、经济性更好、综合性价比更高的加压固定床熔渣气化炉。

（２）技术方案

本加压固定床熔渣气化炉是在鲁奇炉的基础上，经过多年的试验研发、工业放大、设计改进并经商业运行验证而研制出的一种新型灵活高效的气化炉。

根据本实用新型的示例性实施例，加压固定床熔渣气化炉包含一个柱状的加压气化容器。煤或其它含碳燃料从煤气化加压气化容器顶部投入，利用喷嘴将气化剂引至煤气加压气化容器的下部燃料中，在高温高压下使其气化。残余灰分（如熔渣和铁）收集于煤气加压气化容器的渣池中，熔渣和铁通过渣池的排渣口间歇地排出（通常叫做“排渣”），进入渣池下部激冷室的水中。热的燃烧产物通过排渣口下方短节内的烧嘴获得，经排渣口以鼓泡形式向上传递，以托住渣池中一池的熔渣和铁。通过控制激冷室连接短节的排放系统向大气排气，降低激冷室连接短节的压力，在激冷室连接短节和煤气加压气化容器间产生差压，推动熔渣和铁的排放。通过连接短节的进水管、激冷室上的进水管及出水管控制激冷室的水循环以移除熔渣的热量。

根据本实用新型的示例性实施例，加压固定床熔渣气化炉包括：煤锁，其为位于过渡仓上部、用于间歇地从煤仓取煤向加压气化容器加煤的储存容器；过渡仓，其为位于煤锁和气化炉之间、促使煤锁中的煤靠重力加入加压气化容器中的“Y”型通道；加压气化容器，作为气化的主体，其为位于过渡仓和连接短节之间、利用下部的喷嘴引入气化剂在一定温度和压力下将含碳固体燃料气化的气化容器，加压气化容器的上部粗煤气出口管排出粗煤气，加压气化容器的底部渣池收集熔渣并由排渣口间歇地排出熔渣；连接短节，其位于加压气化容器下部和激冷室上部，用于连接加压气化容器和激冷室，是承载着重要的放空、托渣和排渣等气化操作的重要连接容器；激冷室，其为位于连接短节和渣锁之间，用于激冷、冷却熔渣并利用水循环移除熔渣热量的充水容器；和渣锁，其为位于激冷室下部，用于暂时储存玻璃质熔渣颗粒并通过锥阀将固体渣颗粒排出界外的容器。煤锁的上部和下部设有锥阀，其为用于控制加煤的部件。渣锁的上部和下部设有锥阀，其为用于控制卸渣的部件。

根据本实用新型的示例性实施例，两个或多个煤锁由圆柱形上部和锥形下部构成，上下端开口均设有锥阀，以交替加压泄压向煤仓取煤和向加压气化容器加煤。

根据本实用新型的示例性实施例，过渡仓呈“Y”型，上部分叉各接一个煤锁，其下部与加压气化容器的上部相连接，促使煤依靠重力进入加压气化容器中。