[实用新型]气旋式粉煤气化炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤炭气化设备领域，特别是涉及一种气旋式粉煤气化炉。

背景技术

煤炭气化是指在一定温度下，使煤炭与二氧化碳、蒸汽反应产生煤气的过程，是对煤炭进行深加工的一个重要方法。现在普遍利用气化炉对煤炭进行加工。目前使用的高温气化炉在应用过程中，暴露出许多缺陷。气化炉的炉体为直筒形结构，炉膛内煤粉与二氧化碳、蒸汽同向流动，气体扰流效果不明显，反应速度慢。炉渣中的残碳含量高。气化炉的炉壁易受高温烟气烧蚀，使用周期短，难以进一步提高气化炉反应温度促进反应。所产煤气中因含有大量炉渣，高温煤气中所含的热量难以回收。原有气化炉对使用煤炭过于挑剔，无法利用廉价劣质煤作原料。现有气化炉造价较高，等等。针对上述缺陷，现在普遍采用的气流床气化炉难以大量推广。例如：壳牌气化对炉存在炉壁易烧蚀，炉龄较短。德士古气化炉和清华气化炉无法将煤气中余热进行回收，故采用了水冷却，浪费了大量热能。航天气化炉出口炉渣高达20％以上含碳量。其他高温气化炉残碳亦较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种设计合理新颖，能够长周期运行，且造价低廉的设计，用以解决上述现有技术存在的缺陷。

为了达到上述目的，本实用新型所提供的技术方案是：一种气旋式粉煤气化炉，包括炉体、顶喷嘴、炉壁喷嘴、冷渣池、余热锅炉、辅助余热锅炉和储气装置，所述顶喷嘴装置在炉体顶部，顶喷嘴分别与氧气管道和煤粉管道连通；所述炉壁喷嘴安装在炉壁中上部，炉壁喷嘴与蒸汽管道连通，炉体下部设置的锥形漏斗式通道将炉膛分隔为上部的燃烧室和下部的冷却室，燃烧室内的气体经出气管道与余热锅炉连通，高温煤气进入余热锅炉进行冷却，并进入储气装置中，所述冷却室内的高温煤气经出气管道进入辅助余热锅炉进行冷却，并储存在储气装置中。

进一步的，所述顶喷嘴中蒸汽加入量与炉壁喷嘴中蒸汽加入量的比例为0-1：1。

进一步的，所述顶喷嘴中蒸汽加入量与炉壁喷嘴中蒸汽加入量的比例为0-0.5：1。

进一步的，所述炉壁喷嘴环设在炉体炉壁上，且炉壁喷嘴的管腔轴线与炉壁相切。

进一步的，所述冷渣池内填充有冷却水。

进一步的，所述炉壁为水冷壁。

采用上述技术方案，本实用新型产生的技术效果有：

1、本产品只在炉顶设置氧气和煤粉喷头，使用少量的蒸汽，使得喷入炉内的煤粉能够进行更加猛烈的燃烧，产生高达2200℃的高温，气旋炉中心区域的温度，比以往任何一种气流床气化炉的温度高的多。一般气流床气化炉中心区的温度通常低于1500℃，因此，气旋式气化炉的中心区气化反应要好于任何一种其他类型的炉型。

2、本产品的炉壁喷嘴环设在炉体炉壁上，且炉壁喷嘴的管腔轴线与炉壁圆周相切，喷气时候在炉膛内产生让气旋，气流中夹带的煤粉和炉渣在离心力作用下，粘结在炉壁上，延长煤粉在炉内停留时间，促进反应。形成强烈扰动气流，使气体和粘结在炉壁上的煤粉与气体剧烈摩擦，加快反应速度。炉壁喷嘴喷出的蒸汽，能够有效的保护炉壁。

3、本产品可以利用廉价劣质煤作原料。相比于普通高压式气化炉，本产品极大地降低了生产及使用成本，实用性强。

4、本产品对气体的余热进行了有效的回收，减少了能量的浪费。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型A-A向剖视图；

其中：1、炉体  2、顶喷嘴  3、炉壁喷嘴  4、冷渣池  5、余热锅炉  6、辅助余热锅炉  7、储气装置  8、氧气管道  9、煤粉管道  10、蒸汽管道  11、通道  12、燃烧室  13、冷却室  14、出气管道。   

具体实施方式

下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式。