[实用新型]一种固定床熔渣气化炉熔渣室

说明书

技术领域

本实用新型涉及气化炉领域，特别涉及一种固定床熔渣气化炉熔渣室。

背景技术

现有固定床气化炉多采用固态排渣方式，以固定床纯氧气化炉为例，其工艺流程为采用固定床煤气炉，以小粒焦或块煤为原料，经煤仓下的自动加煤机，自动定时、定量加入气化炉中，以纯氧（＞99.6％）和水蒸汽作气化剂经计量和比例调节进入混合罐中混合，混合后通入到煤气发生炉内与炽热的炭反应（吸热反应与放热反应达到平衡），在炉内约900℃高温条件下，经过床层内各个层区（核心反应区温度1200~1300℃）与原料煤逆流接触进行连续气化生产水煤气。未反应的固态渣经过底部转动炉蓖排出气化炉。然而这种固定床固态排渣气化炉存在气化温度低、燃料转化率低和合成气焦油含量大等缺点。液态排渣气化炉是传统固态排渣气化炉的进一步发展。其特点是气化温度高、气化后灰渣呈熔融态流出、因而使气化炉的热效率与单炉的生产能力提高。目前国内外成熟可行的固定床液态排渣气化技术为BGL碎煤加压气化技术，该气化工艺气化压力为2.0-4.0MPa，气化炉上部设有布煤搅拌器，气化剂（水蒸汽和氧气）由气化炉底部喷嘴喷入气化室，灰渣在高于煤灰熔点温度下成熔融态排出，熔渣快速通过气化炉底部出渣口，流入激冷室，在此被水激冷而形成固态熔渣，然后通过灰锁排出。液态排渣气化技术可以克服干法排渣炉内结渣而加入过量水蒸汽导致炉温较低，不利提高产量，含酚废水易污染环境，炉内传动机械部件及密封件易漏损等缺点。但是液态排渣气化技术熔渣室内温度极高，熔渣区在受到熔渣和铁水的侵蚀、腐蚀和热冲击的影响。在排渣和托渣过程中，高温熔渣和铁的流动使得熔渣室及排渣口的材质受到铁的侵蚀和冲击。如果冷却效果不好会使得熔渣室操作过程中温度升高和熔渣中有铁析的情况下过早恶化、损坏、同时还容易受到渣的堵塞、缩短寿命。其次BGL气化技术是近几年引进国内，工业化运行经验较固定床少，同时存在技术转让费，其专有核心部件（如渣池、喷嘴、铜冷却壁等）也均需要国外进口，也导致其投资成本较高、建设周期较长。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种可以有效解决熔渣气化炉下渣口液态熔渣液位和排渣控制困难问题、在高温环境下冷却效果好且不易过早恶化、损坏、通过过氧输入有效避免铁析现象的固定床熔渣气化炉熔渣室及冷却保护装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种固定床熔渣气化炉熔渣室，包括炉体，其特征在于：所述炉体的体壁由内至外为耐火保护衬、水冷盘管、耐火材料层、保温层和外壁，炉体中间形成一个圆柱形的熔渣室；所述体壁上贯穿设置有氧气喷嘴安装口；所述氧气喷嘴安装口下部设有贯穿体壁的溢流排渣口；所述溢流排渣口下部、熔渣室的底部设有贯穿体壁的残渣排放口。

所述氧气喷嘴安装口有6-8个，氧气喷嘴安装口均匀布置在等高位置上自外向内向下倾斜，且每个氧气喷嘴安装口的中心线在水平方向上的正投影与所述熔渣室水平截面圆接触点处的中心线之间的夹角相同。即氧气喷嘴安装口形成一个循环向下喷入氧气的结构。

所述溢流排渣口为中通管道，管道内壁为耐火材料，且溢流排渣口的中心线与筒体垂直中心线呈α角，α为75-85°。溢流排渣口保持向上一定角度可以有效避免含碳物质堵塞溢流排渣口。

所述溢流排渣口靠近耐火保护衬侧设置一圆锥形渣口成型砖；所述圆锥形渣口成型砖的锥角β为70-85°，锥形渣口成型砖由耐火材料整体浇筑成型。所述锥形渣口成型砖能防止液态熔渣对渣口的冲刷和浸蚀，锥形渣口成型砖保持一定的锥角以避免含碳物质堵塞溢流排渣口。

所述残渣排放口为中通管道，管道内壁为耐火材料；所述残渣排放口中心线与熔渣室垂直中心线呈γ角，γ为92-100°。渣排放口保持向下一定角度可以充分排尽液态残渣。

所述残渣排放口靠近耐火保护衬侧设置一锥形渣口成型砖，所述锥形渣口成型砖锥角δ为40-50°，锥形渣口成型砖由耐火材料整体浇筑成型。所述锥形渣口成型砖能防止液态熔渣对渣口的冲刷和浸蚀，锥形渣口成型砖保持一定的锥角以避免含碳物质堵塞溢流排渣口。

所述熔渣室底部朝残渣排放口有一定角度斜度，设熔渣室的直径为D、倾斜的高度为H，其斜度比H:D=1:10-1:20。

所述熔渣室的侧壁与底部之间有一定圆角，设圆角的半径为R、熔渣室的直径为D，则圆角与熔融室内径D长度比为R:D=1:5-1:8。

所述水冷盘管为圆形光管或可强化传热的翅片管，所述熔渣室底部的水冷盘管为环形水冷盘管。

本实用新型的有益效果如下：