[实用新型]用于两段供氧干排渣加压气流床气化炉的炉膛尾部结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及两段供氧干排渣加压气流床气化技术，尤其是涉及一种用于 两段供氧干排渣加压气流床气化炉的炉膛尾部结构。

背景技术

两段供氧干排渣加压气流床气化炉具有高灰熔点煤气化实用性、自动化程度 高、可调节性强、气化效率高和整体排污小等特点，是目前气流床气化炉中最优的 燃用高灰熔点煤气化的炉型，是中国高灰熔点煤气化技术的主要发展方向。

在两段供氧干排渣加压气流床气化炉中，由于反应温度被控制在灰熔点100℃ 以下，一般在1250℃～1350℃之间，排渣方式选择固态排渣。现有的液态排渣炉炉 膛尾部壁面与水平方向角度均为45°左右，对于液渣延炉膛尾部壁面流出炉膛没有 影响。然而，固体渣粒由炉膛上部向下掉落时，会有一部分落在炉膛尾部壁面上， 产生堆积效应，当大量的灰粒堆积后，可能相互粘附形成大块的灰块，造成排渣口 堵塞。

在运行的气化炉系统中，炉膛尾部排渣不顺将造成燃烧室温度升高而形成运行 事故，这就需要在气化系统中对其进行重要改进。

中国专利CN101985568A公开了煤气煤炭技术领域的两段供氧干排渣加压气 流床气化炉,包括:圆柱形承压外壳、设置在圆柱形承压外壳内的气化室、合成气冷 却室、机械式碎渣机和锁渣罐,气化室与合成气冷却室分别置于圆柱形承压外壳内 的上部和下部,机械式碎渣机位于气化炉底部下方,锁渣罐位于机械式碎渣机的下 方，但是上述专利只是笼统的提出了排渣口角度对固体渣堆积的影响，但是不能够 完全保证两段供氧干排渣加压气流床气化炉的顺利排渣及安全稳定长期高效的运 行。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于两 段供氧干排渣加压气流床气化炉的炉膛尾部结构，可以使得固态渣粒顺利通过炉膛 尾部，特别适用于应用高灰熔点煤的气化，适用于两段供氧干排渣加压气流床气化 炉的固态排渣形式。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

用于两段供氧干排渣加压气流床气化炉的炉膛尾部结构，下方连接激冷室，该 结构为耐火材料堆砌而成的倒圆锥台状的中空形状，炉膛尾部结构的内侧壁与水平 面之间呈60-68°的夹角，从而可以保证固态渣不在炉膛尾部壁面堆积的同时，保证 炉膛内部几何体积足够大。

作为优选的技术方案，炉膛尾部结构的内侧壁与水平面之间呈65°的夹角。

炉膛尾部结构上方进口处的内径为下方排渣口处内径的2.4～2.8倍，其优势在 于保证固态渣顺利排出炉膛的条件下，同时保证炉膛向激冷室的散热保持在较低水 平。

作为优选的技术方案，炉膛尾部结构上方进口处的内径为下方排渣口处内径的 2.6倍。

所述的炉膛尾部结构的出口处设有扩口，例如可以是喇叭状扩口，也可以是自 上而下依次增大的阶梯状扩口。

所述的耐火材料为含碳化硅的耐火材料，例如可以采用高铝碳化硅砖、刚玉碳 化硅砖，其优势在于具有很高的耐温性、良好的抗腐蚀性，便于在高温灰渣的冲击 下保持正常的工作状态。

与现有技术相比，本实用新型不需要对现有的气流床气化炉进行整体结构修 改，只需要将气化炉炉膛尾部的耐火材料进行重新布置，固体渣粒从炉膛中上部落 下后不会在炉膛尾部壁面发生堆积，有效保证了固体渣粒顺利通过排渣口进入到激 冷室，提高了两段供氧干排渣加压气流床气化炉的工作寿命和效率，从而提升了气 化系统的安全性。

本实用新型专利通过对固体渣粉体特性的研究，在冷态实验中验证了固体渣 的堆积角度应大于60°，考虑到固体渣在高温条件下的软化以及坠落到炉膛尾部壁 面上后的粘附力，我们建议选择炉膛尾部结构的内侧壁与水平面之间夹角为65°以 保证固体渣在炉膛尾部壁面上不堆积。当角度小于60°时，由于个别固体渣的软化 和粘附作用，会使得少部分灰渣发生粘附，随着时间的推移，更多的渣会堆积，热 量难以散出，使得灰渣之间发生强有力的粘结，形成大渣块，过多的大渣块会造成 排渣口的堵塞，危害气化炉的安全生产。同时，越小的角度将产生越严重的堆积问 题。当角度大于68°时，灰渣会顺利的从炉膛尾部壁面上滑落，但是，角度过大时， 会使得炉膛内部体积减小或者排渣口直径变大，这将使得气化炉处理能力下降或者 气化炉效率降低。