CN101775313B - 一种气流床气化炉 - Google Patents

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Abstract

一种气流床气化炉，属于煤化工及其应用领域，具体涉及一种采用单个组合式烧嘴下喷方式进料的气化炉及其使用工艺的技术方案，其特征在于是一种采用单个组合式烧嘴下喷方式进料并且原料是干粉煤、生物质或可燃性垃圾的气化炉，该气化炉采用了直筒型的气化室下端敞口结构，改变了传统的气化炉气化室下端的缩口结构，气化室下端的敞口有利于排渣，有利于气化原料的多元化，该气化炉的原料是干粉煤、生物质或可燃性垃圾。炉体与气化室之间设置的两级喷淋装置，可以减少粗煤气的颗粒物带出量，减轻了后续的净化流程负荷，有利于节约成本，所生产的气体可以做燃料气和化工原料合成气。

Description

一种气流床气化炉
技术领域
本发明一种气流床气化炉，属于煤化工及其应用领域，具体涉及一种采用单个组合式烧嘴下喷方式进料的气化炉及其使用工艺的技术方案，主要用于干粉煤的气化过程。
背景技术
煤气化是洁净、高效利用煤炭的主要途径之一。城市煤气、化工合成用原料气、先进的联合循环发电用燃气和综合利用系统是煤气化发展和应用的主要方向。煤气化方式按固体燃料的运动状态可分为固定床、流化床和气流床三种。煤的气流床气化技术因其技术先进、气化指标好、节能高效、环境友好性，成为众多煤化工项目首选的气化技术，气流床气化炉是煤化工生产装置的关键设备之一。气流床气化工艺通常采用很细的煤粉与气化剂(一般采用纯氧)在很高的温度下，进行瞬间的火炬式燃烧、气化反应，生成以CO+H2为主体的合成气。该工艺的特征是高温、液态排渣、用细粉煤和纯氧、高速的瞬间火炬气化反应，单炉生产能力大，合成气净化较简单。我国煤炭资源的特点是高灰、高硫、高灰熔融性温度煤所占比例较高，单一气化技术无法满足我国煤气化市场的需求。目前工业化的气流床气化炉气化室下端的缩口结构在气化高灰、高灰熔点煤时排渣口容易发生阻塞，所以采用新的气化炉气化室结构有利于排渣，确保气化炉的稳定运行。
发明内容
本发明一种气流床气化炉目的在于提供一种采用单个组合式烧嘴下喷方式进料的气化炉及其使用工艺的技术方案，主要用于干粉煤的气化。
本发明一种气流床气化炉，其特征在于是一种采用单个组合式烧嘴下喷方式进料并且原料是干粉煤、生物质或可燃性垃圾的气化炉，该气化炉由炉体1、气化室2、水冷壁盘管3、进料喷嘴4、一级喷淋环5a、二级喷淋环5b和渣池10组成，气化室2位于炉体1内上半部分，气化室2的壁采用两进两出结构的水冷壁盘管3，气化室2的内壁涂耐火材料，进料喷嘴4位于气化室2的顶端，在气化室2与炉体1之间设置对粗煤气进行洗涤的一级喷淋环5a和二级喷淋环5b，二级喷淋环5b位置在一级喷淋环5a上边，在水冷壁盘管3下端设置伸至炉体1外的左循环水进口6a和右循环水进口6b，在水冷壁盘管3上端设置伸至炉体1外的左循环水出口7a和右循环水出口7b，一级喷淋环5a上设置伸至炉体1外的一级喷淋环进水口8a、二级喷淋环5b上设置伸至炉体1外的二级喷淋环进水口8b、在炉体1上半部分二级喷淋环5b上边设置合成气出口9、渣池10位于炉体1下半部分，在渣池10下端设置排渣口11。
本发明一种气流床气化炉的工作过程为：原料干粉煤、生物质或可燃性垃圾和气化剂经进料喷嘴4进入气化炉在气化室2发生燃烧和气化反应，粗煤气在气化室2底端被激冷，然后再经过两级喷淋环5a和5b的洗涤，经合成气出口9离开气化炉，气化过程产生的熔渣在气化室2底端被激冷固化与粗煤气分离后进入渣池10，灰渣定期经排渣口11排出气化炉。
本发明一种气流床气化炉的主要优点是采用了直筒型的气化室结构，简化了炉体结构，改变了传统的气化炉采用的气化室下端缩口结构，气化室下端的敞口有利于排渣，也就有利于气化原料的多元化，该气化炉的原料可以是干粉煤，也可以是生物质或可燃性垃圾。炉体与气化室之间设置的两级喷淋装置，可以减少粗煤气的颗粒物带出量，减轻了后续的净化流程的负荷，有利于节约成本，所生产的气体可以做燃料气、化工原料合成气，由于炉体结构简单所以投资成本较低，适合中小企业发展。
附图说明：
图1为本发明的气流床气化炉结构示意图
图中的标号为：1炉体                 2气化室
              3水冷壁盘管           4进料喷嘴
              5a一级喷淋环          5b二级喷淋环
              6a左循环水进口        6b右循环水进口
              7a左循环水出口        7b右循环水出口
              8a一级喷淋环进水口    8b二级喷淋环进水口
              9合成气出口           10渣池
              11排渣口
具体实施方式：
实施方式1
请参见图1，采用单个组合式烧嘴下喷方式进料并且原料是干粉煤，由炉体1、气化室2、水冷壁盘管3、进料喷嘴4、一级喷淋环5a、二级喷淋环5b和渣池10组成，气化室2位于炉体1内上半部分，气化室2的壁采用两进两出结构的水冷壁盘管3，气化室2的内壁涂耐火材料，进料喷嘴4位于气化室2的顶端，在气化室2与炉体1之间设置对粗煤气进行洗涤的一级喷淋环5a和二级喷淋环5b，二级喷淋环5b位置在一级喷淋环5a上边，在水冷壁盘管3下端设置伸至炉体1外的左循环水进口6a和右循环水进口6b，在水冷壁盘管3上端设置伸至炉体1外的左循环水出口7a和右循环水出口7b，一级喷淋环5a上设置伸至炉体1外的一级喷淋环进水口8a、二级喷淋环5b上设置伸至炉体1外的二级喷淋环进水口8b、在炉体1上半部分二级喷淋环5b上边设置合成气出口9、渣池10位于炉体1下半部分，在渣池10下端设置排渣口11，工作过程为：原料干粉煤和气化剂经进料喷嘴4进入气化炉，在气化室2发生燃烧和气化反应，循环水由水冷壁盘管进口6a、6b进入盘管，再从水冷壁盘管出口7a、7b离开盘管，喷淋水经一级喷淋环进水口8a进水对粗煤气进行一级洗涤，喷淋水经二级喷淋环进水口8b进水对粗煤气进行二级洗涤，煤气化的合成气在气化室2底端被激冷，然后再经过两级喷淋水的洗涤，经合成气出口9离开气化炉。气化过程产生的熔渣在气化室2底端被激冷固化与煤气分离，然后进入渣池10，灰渣定期经排渣口11排出气化炉。
实施方式2
原料是生物质，其它同实施方式1。
实施方式3
原料是可燃性垃圾，其它同实施方式1。

Claims (1)

1.一种气流床气化炉，其特征在于是一种采用单个组合式烧嘴下喷方式进料并且原料是干粉煤、生物质或可燃性垃圾的气化炉，该气化炉由炉体(1)、气化室(2)、水冷壁盘管(3)、进料喷嘴(4)、一级喷淋环(5a)、二级喷淋环(5b)和渣池(10)组成，气化室(2)位于炉体(1)内上半部分，气化室(2)的壁采用两进两出结构的水冷壁盘管(3)，气化室(2)的内壁涂耐火材料，进料喷嘴(4)位于气化室(2)的顶端，在气化室(2)与炉体(1)之间设置对粗煤气进行洗涤的一级喷淋环(5a)和二级喷淋环(5b)，二级喷淋环(5b)位置在一级喷淋环(5a)上边，在水冷壁盘管(3)下端设置伸至炉体(1)外的左循环水进口(6a)和右循环水进口(6b)，在水冷壁盘管(3)上端设置伸至炉体(1)外的左循环水出口(7a)和右循环水出口(7b)，一级喷淋环(5a)上设置伸至炉体(1)外的一级喷淋环进水口(8a)、二级喷淋环(5b)上设置伸至炉体(1)外的二级喷淋环进水口(8b)、在炉体(1)上半部分二级喷淋环(5b)上边设置合成气出口(9)、渣池(10)位于炉体(1)下半部分，在渣池(10)下端设置排渣口(11)。
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