[发明专利]一种带辐射废锅的气化炉

说明书

本申请公开一种带辐射废锅的气化炉，包括承压外壳，燃烧室，辐射废锅和激冷室；辐射废锅包括周向水冷壁管和径向水冷壁管，周向水冷壁管由数个列管组成筒形结构，径向水冷壁管包括大翅片和小翅片；激冷室包括空间激冷室和水浴激冷室；空间激冷室的上缘设置有激冷环，侧壁设有激冷水喷头。本申请利用辐射废锅将粗煤气中的气化显热进行回收，粗煤气温度降为1000℃以下，通过激冷水将粗煤气降温至300℃以下，较低温度的粗煤气通过激冷室下降管进行水浴洗涤、除灰和进一步冷却，最后通过激冷室上升管再次进行气、灰、液空间分离后流出气化炉。本申请具有煤种适用性广，气化效率高，原煤处理能力调节范围大，综合能源利用率高，粗煤气清洁度高等优点。

技术领域

本申请涉及干煤粉气化技术领域，特别涉及一种带辐射废锅的气化炉。

背景技术

现有绝大多数干煤粉气流床气化技术(如航天炉、GSP、东方炉、神宁炉等)均采用直接激冷，即生产的高温粗煤气从燃烧室出来后直接被水激冷，而无废锅回收显热。直接激冷工艺中，气化炉的高温粗煤气与激冷水直接接触冷却，其热量只用于将激冷水加热变为水蒸气，高温粗煤气的显热利用很不充分，结果是大部分热量被浪费，总能效较低。

现有带废锅的干煤粉多烧嘴气流床煤气化技术以壳牌炉为代表。壳牌炉工艺是将气化炉产生的高温粗煤气先与下游返回的冷粗煤气混合激冷降温，然后再利用对流废锅、洗涤塔将粗煤气进一步降温。干煤粉的优势在于煤种适应性广；多烧嘴的优势在于形成涡旋流场提高碳转化率，且易于工业放大；对流废锅的优势在于可以回收粗煤气显热提高能效利用率。但壳牌炉技术的主要缺陷在于投资高、工艺流程复杂。

壳牌炉技术虽然采用了废锅回收显热，但是热粗煤气必须先与下游返回的冷粗煤气混合降温，激冷后的粗煤气从大约850℃降温至320℃，该温度区间热品位低，但设备投资昂贵，流程复杂。此外，壳牌炉技术中的对流废锅运行中易受煤质波动或操作波动的影响，飞灰在对流废锅入口可能未完全固化，因此很容易发生堵塞。

现有的激冷流程虽然工艺路线短、结构简单，但同时存在热效率低、资源浪费严重、能源利用不合理等缺陷；而全废锅流程由辐射废锅和对流废锅构成，也存在设备复杂、操作难度大、投资大等缺陷。因此，缺少一种兼具激冷流程和废锅流程的优势，合理回收气化高温显热，且操作简单、维护方便的部分激冷气化炉。

发明内容

本申请的目的在于提供一种带辐射废锅的气化炉，以解决缺少一种兼具激冷流程和废锅流程的优势，合理回收气化高温显热，且操作简单、维护方便的部分激冷气化炉的问题。

根据本申请的实施例，提供了一种带辐射废锅的气化炉，包括承压外壳，燃烧室，辐射废锅和激冷室；

所述燃烧室，所述辐射废锅和所述激冷室设于所述承压外壳内；

所述燃烧室通过渣口与所述辐射废锅连通；

所述燃烧室的顶部设有顶置燃烧器，所述燃烧室的侧壁水平均匀设置有数个侧置气化烧嘴，所述燃烧室的侧壁还设有燃烧室水冷壁盘管；

所述辐射废锅包括周向水冷壁管和径向水冷壁管，所述周向水冷壁管由数个列管组成筒形结构，所述径向水冷壁管包括大翅片和小翅片；所述大翅片和所述小翅片间隔设置在所述周向水冷壁管内，所述大翅片的列管数量大于所述小翅片的列管数量；

所述激冷室与所述辐射废锅连通，所述激冷室包括空间激冷室，激冷室下降管和水浴激冷室，所述空间激冷室通过所述激冷室下降管与所述水浴激冷室连通；

所述空间激冷室的上缘设置有激冷环，所述空间激冷室的侧壁设有激冷水喷头。

进一步地，所述燃烧室，所述辐射废锅和所述激冷室为一体结构。

进一步地，所述侧置气化烧嘴的数量为2-6个，所述侧置气化烧嘴均同向偏离所述燃烧室径向0-6°。