[发明专利]径向气化炉

说明书

本发明提供了一种径向气化炉，具有壳体，环形气化反应室，烧嘴，及中置废锅。与现有气化炉相比，径向气化炉结构更为紧凑、简洁、合理，物料的混合更均匀，气化反应进行的更彻底，碳转化率更高，更利于气、渣的分离以及热量的回收，同时易于装置的大型化，节省占地空间及投资。

本发明涉及一种径向气化炉，属于燃料气化领域，特别是煤气化炉。

背景技术

煤气化技术历经百余年的发展，已日渐成熟并得到了广泛的应用。纵观煤气化技术的发展历程，其发展过程中的每一次大的改进都是围绕床层形态的变化发生的，其它的技术革新也基本都是为这一目的服务的。从最初的移动床气化到现在的并流气化乃至催化气化，围绕床层形态的革新还在进行。

煤气化技术的每一次革新，都伴随着气化炉结构的改变。在煤气化技术的发展历程中，气化炉的炉型可以概括的分为基本型和功能型。基本型气化炉具有气化室及气、渣出口，根据气、渣出口形式的不同，又有气渣、分出与气、渣同出两种形式。气化室与不同形式的渣、气出口相结合构成了各种结构形式的气化炉。

功能型气化炉则是在基本型气化炉的基础上对其结构功能进行了拓展。根据相关资料，到目前为止，拓展的形式基本都是沿气化炉的轴向进行的。比如shell气化炉可视为将采用气、渣分出结构的基本型气化炉的出气管向上大幅延伸的结果。而德士古气化炉则可视为将气、渣同出结构的基本型气化炉的出口管向下延伸的结果。虽然技术方案不同，但都得到了比较成功的结果。

但是应当看到，由于这种拓展是沿轴向进行的，因此造成了这种炉型的高度都比较高，设备框架基础投资较大。为了缓解高度过大带来的局限，shell气化炉采用了旁置废锅的办法，形成了其特有的n形结构（国内两段式气化炉也属n形结构）。德士古全废锅流程的气化炉也采用了类似的办法旁置对流废锅，形成了h形结构（国内废锅流程的航天气化炉同属h形结构）。高耸的n 与h从某种程度上反映出这种炉型的局限与设计者的无奈。在气化装置大型化的今天，这种轴向拓展的气化炉高度变得越来越高大，建设难度越来越大，基建成本越来越高，投资动辄以十数亿计，其局限性越发明显。

我国煤气化技术的发展，近年来取得了巨大的进步，国内一些单位也成功开发了自已的气化炉，甚至有的炉型已走出国门。但是应当看到，这些成功的炉型基本脱胎于对国外各种气化技术的引进、消化与吸收，难脱国外技术的影子，大多仍是沿着国外技术路线进行的开发创新，并没有形成一套真正自主的完整体系，前述气化炉的局限性在国产气化炉上一样根深蒂固的存在。换句话说，我国的煤气化技术，底层原创技术仍存在不足。

分析国外煤气化技术的发展路径，结合国内煤气化技术的现状，统览煤气化行业技术的发展历程，可以发现，目前全球范围内的煤气化炉技术的发展改进基本都是沿气化炉轴向进行改造创新的，因此目前种类繁多的各种气化炉可笼统的称为轴向气化炉（以下简轴向炉，相应的沿气化炉径向与轴、径向方向进行改造创新的气化炉则称之为径向炉与轴径向炉）。沿径向乃至轴、径向相结合方向进行拓展创新的径向气化炉乃至轴、径向气化炉则基本无一涉及。径向炉在没有轴向炉局限性的同时，反而可以充分统筹轴、径两个方向的进行综合性的创新而具发展潜力，使得径向炉相比轴向炉，其发展拓展的空间更大，反应效率更高，结构更为紧湊、简洁、合理，投资成本更低，具有全面性优势。因此，我国煤气化技术若沿着对基本型煤气化炉的径向或轴径向相结合的方向进行创新，完全可能创造出优于国外煤气化技术的新的煤气化技术，乃至其它燃料气化技术，创造出燃料气化技术的新体系。真正从根本上创造出具有我们中国特色的自主独立的燃料气化技术，并促进全球燃料气化技术的进步与繁荣。本发明围绕这一思路，提出一种径向气化炉，对径向气化技术进行初次有益的探索，为创造中国特色的燃料气化技术乃至业界燃料气化技术的做出尝试。同时现存的各种气化炉也可参照本发明的结构进行改进，将废锅装入气化炉中，形成新的气化炉结构形式，促进气化技术的进步。

发明内容

本发明的目的在于提出一种径向气化炉，为燃料气化技术特别是煤气化技术的发展进步提供一条新的创新路径。