[发明专利]一种全水冷式两段固定床液态排渣气化炉

说明书

本发明涉及一种全水冷式两段固定床液态排渣气化炉，包括气化炉炉体，气化炉炉体包括炉壳和设置在炉壳内侧的膜式水冷壁，在气化炉炉体内部设置中心筒，中心筒顶端与膜式水冷壁密封紧固连接，在气化炉炉体的顶部设置与中心筒相通的进料口，在气化炉炉体的上部设置有第一煤气出口和第二煤气出口，第一煤气出口与中心筒的内部连通，第二煤气出口与位于中心筒外的气化炉炉体内部空间连通，在气化炉炉体的下部设置一圈喷嘴，在膜式水冷壁的底部中心设置排渣口，炉壳的底部通过法兰与激冷室固定连接，法兰的顶部通过支撑板与排渣口固定连接，在激冷室内设置有开口向下的隔火罩，排渣口伸入隔火罩，在排渣口的底部设置环形烧嘴，环形烧嘴布置在隔火罩内。

技术领域

本发明涉及一种全水冷式两段固定床液态排渣气化炉，属于煤气化装置领域。

背景技术

典型的加压固定床液态排渣气化炉在工作是，通常将块煤由气化炉顶部加入，混合的过热水蒸汽和氧气作为气化剂由喷嘴喷入气化炉底部进行气化反应。在气化炉内，煤与气化剂产生的高温气体逆向接触，自上而下经干燥、干馏、气化并最终氧化燃烧。气化产物气、焦油和水蒸气的混合物由气化炉顶部排出。同时，由于燃烧层提供了2000℃以上的高温，气化炉底部的灰渣以液态形式排入渣池，随后经排渣系统排入水冷装置。这种典型的加压固定床液态排渣气化炉存在一些不足之处：

在熔渣渣池区域采用铜水冷的结构，以延长高温熔渣区耐火材料使用寿命。铜水冷部件内部预埋冷却水管，加工复杂，且成本较高。此外，为保证铸铜件的安全，采用强制水冷方式的方式，冷却水进出口温差不宜过大，由此导致熔渣区水冷壁冷却水循环量较大，且冷却水带走的热量不能直接利用，降低了整个气化炉对热量的利用效率。另外，为保证气化炉外壳的温度在安全范围内，传统固定床熔渣气化炉在炉壳内设置一层水夹套，但水夹套承压能力较差，在气化过程中，由于气化炉压力波动，容易导致水夹套发生挤扁或挤破的情况，给气化炉的操作带来安全隐患。再者，传统固定床液态排渣气化炉的隔火罩为一层不锈钢钢板，运行过程中需长期接触高温烟气，容易出现烧损的问题。

在实际生产中，固定床熔渣气化炉除了生产煤气外，其副产品包括焦油，固定床熔渣气化炉采用块煤进料，由于煤粉夹带或块煤粒度不达标，其所产生的粉尘会随气流夹带而出形成焦油渣，而且因为气化段产物气中的焦油和酚类含量较低，全部通入干馏段后稀释了炉顶煤气，煤气中的焦油含量降低，使得焦油的提取难度较大。同时，在典型固定床熔渣气化炉中，气化段的高温产物气直接上升至干馏段为干馏反应提供热量，生产中温焦油，其产率和质量均较低温干馏有所下降。

发明内容

针对背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种结构简单、加工成本低的全水冷式固定床液态排渣气化装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种全水冷式两段固定床液态排渣气化炉，其特征在于：包括气化炉炉体，所述气化炉炉体包括炉壳和设置在所述炉壳内侧的膜式水冷壁，在所述气化炉炉体的内部设置中心筒，所述中心筒两端敞口且顶端与所述膜式水冷壁密封紧固连接，在所述气化炉炉体的顶部设置进料口与所述中心筒相通的进料口，在所述气化炉炉体的上部设置有第一煤气出口和第二煤气出口，所述第一煤气出口与所述中心筒的内部连通，所述第二煤气出口与位于所述中心筒外的气化炉炉体内部空间连通，在所述气化炉炉体的下部设置一圈喷嘴，在所述膜式水冷壁的底部中心设置排渣口，所述炉壳的底部通过法兰与激冷室固定连接，所述法兰的顶部通过支撑板与所述排渣口固定连接，在所述激冷室内设置有开口向下的隔火罩，所述排渣口伸入所述隔火罩，在所述排渣口的底部设置环形烧嘴，所述环形烧嘴布置在所述隔火罩内。

所述第一煤气出口的位置高于所述第二煤气出口的位置。

所述炉壳和膜式水冷壁均为圆筒状结构且上下两端均采用收口结构。

所述膜式水冷壁的上、下集箱分别布置在所述气化炉炉体的顶部和底部且位于所述炉壳与所述膜式水冷壁之间。

所述喷嘴沿所述气化炉炉体的周向分布且成对布置，每一对喷嘴关于所述气化炉炉体的中轴线对称。