[发明专利]一种废锅激冷一体式水煤浆水冷壁气化炉及气化方法

权利要求书

1.一种废锅激冷一体式水煤浆水冷壁气化炉，其特征在于，所述气化炉为一体化结构，包括一金属承压壳体，所述金属承压壳体的内部从上至下同轴设有依次连通的一气化/燃烧室、一辐射废锅和一洗涤冷却室，所述气化/燃烧室的筒体、底部渣口处分别环设有一气化/燃烧室筒体水冷壁和一气化/燃烧室渣口水冷壁，所述辐射废锅的上部入口处、直筒段和下部出口处分别环设有一辐射废锅入口水冷壁、一辐射废锅筒体水冷壁和一辐射废锅出口水冷壁，所述洗涤冷却室包括与所述辐射废锅的下部出口处轴线延伸连接的一下降管，所述下降管的上方还设有一激冷环，所述激冷环的上方、在所述洗涤冷却室的侧壁上还设有一合成气出口。

2.如权利要求1所述的气化炉，其特征在于，所述金属承压壳体在所述气化/燃烧室处的内径为2.0～5.0m；

和/或，所述金属承压壳体在所述辐射废锅处，与在所述洗涤冷却室处等径设置；较佳地，所述金属承压壳体在所述辐射废锅处、与在所述洗涤冷却室处的内径均设为3.0～7.0m。

3.如权利要求1所述的气化炉，其特征在于，所述金属承压壳体的内壁上涂有隔热材料，所述隔热材料较佳地为碳化硅或陶瓷纤维；

和/或，所述金属承压壳体的承压能力为耐高压10.0MPa以下。

4.如权利要求1所述的气化炉，其特征在于，所述气化/燃烧室的炉体顶部和/或炉体侧壁上沿至少一水平面设置一个或多个喷嘴；

和/或，所述气化/燃烧室筒体水冷壁为一列管式水冷壁或盘管水冷壁，内壁涂有碳化硅；

和/或，所述气化/燃烧室筒体水冷壁的内径为1.0～4.0m；

和/或，所述气化/燃烧室渣口水冷壁为锥形缩口结构的盘管式水冷壁，内壁涂有碳化硅；

和/或，所述气化/燃烧室渣口水冷壁还垂直延伸至所述辐射废锅的上部入口处，与所述辐射废锅入口水冷壁配合形成锥形扩口结构的辐射废锅入口。

5.如权利要求1所述的气化炉，其特征在于，所述气化/燃烧室的底部、在所述气化/燃烧室渣口水冷壁的外壁还垂直环设有一金属支撑板，用于支撑所述气化/燃烧室渣口水冷壁和所述辐射废锅筒体水冷壁；

所述辐射废锅筒体水冷壁较佳地采用吊挂的方式与所述金属支撑板的底部连接；

所述金属支撑板上较佳地还均匀设有若干开孔。

6.如权利要求1所述的气化炉，其特征在于，所述辐射废锅的下部出口处还环设有一辐射废锅锅底；

所述金属承压壳体与所述气化/燃烧室筒体水冷壁、所述辐射废锅筒体水冷壁以及所述辐射废锅锅底之间均构成夹层空间，采用所述气化炉操作时所述夹层空间内还充满与气化操作压力等压的氮气。

7.如权利要求1所述的气化炉，其特征在于，所述辐射废锅筒体水冷壁为列管式单面水冷壁，较佳地还均匀分布有若干组鳍片；所述鳍片的数量较佳地为4～32组；

和/或，所述辐射废锅出口水冷壁为锥形缩口结构的盘管式水冷壁，并向下垂直延伸至所述洗涤冷却室中所述激冷环的位置处；

和/或，还在所述辐射废锅出口水冷壁的内壁进行镍基合金材料的堆焊并涂抹碳化硅。

8.如权利要求1所述的气化炉，其特征在于，所述气化/燃烧室筒体水冷壁和所述辐射废锅筒体水冷壁采用自然循环，所述气化/燃烧室渣口水冷壁和所述辐射废锅出口水冷壁采用强制循环。

9.一种气化方法，其特征在于，所述气化方法采用如权利要求1～8任一项所述的气化炉进行，其包括如下步骤：将含碳燃料和氧化剂进料至所述气化/燃烧室内，气化生成的高温合成气和熔渣并流向下进入所述辐射废锅，再经所述下降管进入所述洗涤冷却室，合成气经初步洗涤后，经所述合成气出口排出气化炉，固体灰渣颗粒经所述洗涤冷却室的底部的水浴后由所述洗涤冷却室的底部出口排出气化炉。

10.如权利要求9所述的气化方法，其特征在于，所述含碳燃料为水煤浆，所述氧化剂为氧气；

和/或，从所述气化/燃烧室导出的高温合成气的温度为1100～1600℃；

和/或，所述高温合成气经所述辐射废锅冷却至700～1000℃；

和/或，从所述洗涤冷却室的所述合成气出口排出的合成气的温度为150～250℃，水气比为0.7以上。