[发明专利]一种废锅除灰一体式煤气化炉

说明书

本发明提供了一种废锅除灰一体式煤气化炉，包括壳体、气化室、辐射废锅、激冷室、密封板、三位一体除灰装置。气化室、辐射废锅、激冷室均位于壳体内部，且由上至下沿壳体的轴线依次排列布置。本发明的废锅除灰一体式煤气化炉对高温合成气/熔渣中的显热进行分段回收，生产高压过热蒸汽和高压饱和蒸汽，蒸汽品质更好，能源回收利用率更高。通过除灰设备及辐射废锅水冷壁的合理布局，实现了在充分除灰的同时对合成气进行降温，并保证合成气的水气比，使合成气可以直接进入变换工段，节省了后续的文丘里、洗涤塔等设备，减少了设备投资。

技术领域

本发明属于煤气化生产设备领域，特别涉及一种废锅除灰一体式煤气化炉。

背景技术

煤炭是我国的主体能源，担负着全社会60%以上的能源供应任务。随着低碳经济发展和环境治理力度的加大，煤炭作为化石能源面临的环境压力越来越大，因此，高效、清洁的煤气化技术是我国经济和社会可持续发展必然的战略选择，是保证我国能源稳定可靠供应以及可持续发展的重要基础。

气流床气化技术是现代煤化工主流技术。国外的气流床气化技术主要有荷兰的Shell粉煤加压气化技术、西门子GSP气化技术、科林CCG粉煤加压气化技术、德士古气化炉；国内的气化技术主要有航天HT-L炉、神宁炉、东方炉、华能两段式加压气化炉、多喷嘴气化炉等。干煤粉煤气化技术因煤种适用性广、气化效率高是目前煤气化技术中的主要选择。

现阶段国内在运行气化技术，以激冷流程、废锅流程为主。激冷流程具有投资低、操作维护简单的优势，但是，激冷流程煤气化技术存在能源利用率低、水耗高的缺点。废锅流程的优势是能源回收利用率高，缺点是投资高、对煤质要求高、废锅系统维护困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种废锅除灰一体式煤气化炉，既可以使用干煤粉气化，也可以使用水煤浆气化，并且解决了水煤浆气化技术对煤质要求高的缺点。本发明煤种适用性广，气化效率高，利用高温辐射废锅合成气中的气化显热，提高煤气化过程中的热量回收率，同时在废锅内部完成合成气除尘、除渣、降温，减少了后续文丘里、碳洗塔等设备，气化效率高，达到节能节水、高效环保的目的。

本发明的废锅除灰一体式煤气化炉包括壳体、气化室、辐射废锅、激冷室、密封板、三位一体除灰装置，其中气化室、辐射废锅、激冷室均位于壳体内部，且由上至下沿壳体的轴线依次排列布置；

气化室包括膜式水冷壁、燃烧器、气渣出口、导流件；燃烧器采用顶置1个燃烧器、或侧置4个燃烧器、或顶置1个燃烧器同时侧置4个燃烧器的方式，以适应不同投煤量的需求；侧置的4个燃烧器在气化室1/2～2/3高度处沿气化室圆周均匀分布；气渣出口位于气化室底部，气渣出口为三段内径依次增大的圆筒的叠加，三段圆筒同轴布置，其中，上层圆筒顶部与气化室底部连接，中间圆筒的上、下两端分别与上层圆筒底部、下层圆筒顶部连接，下层圆筒底部与辐射废锅顶部连接处设有导流件；导流件呈底面封闭的双层筒状，导流件内侧筒壁是下层圆筒的延伸，导流件外侧筒壁的顶端与辐射废锅筒形水冷壁顶部连接，导流件外侧筒壁的底端高于导流件内侧筒壁的底端，导流件内、外侧筒壁的底端通过一导流斜面连接，导流斜面与水平线的夹角α为5°～30°；

辐射废锅包括筒形水冷壁、翅片水冷壁、倒锥形护板、降温喷头，筒形水冷壁顶部呈水平状，底部为倒锥形护板，翅片水冷壁分为上下两段，每段各含有2～10个，且各段中的翅片水冷壁均沿筒形水冷壁内壁竖向均匀设置；翅片水冷壁下方的倒锥形护板上设有两层降温喷头，每层降温喷头的数量为8～20个，且沿倒锥形护板内壁面圆周均匀分布；

激冷室包括降气筒、支撑板或上升筒、合成气出口，其中，降气筒的入口与倒锥形护板的出口连通，降气筒的出口位于激冷水浴中；

密封板为圆环形，密封板的内圆、外圆圆周分别焊接于降气筒的外壁以及壳体的内壁；合成气出口位于密封板与激冷水浴液面之间；