CN103666583A - 一种气流床气化炉废锅装置 - Google Patents

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李发林
曾鑫
莫日根
段清兵
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Abstract

本发明涉及一种气流床气化炉废锅装置，它包括气化炉、辐射废锅和对流废锅，其特征在于，辐射废锅设置在气化炉的下方，其顶部中间位置沿轴向设置有一熔渣下降管，熔渣下降管的上管口与气化炉的底部相连通，下管口与辐射废锅相连通；辐射废锅内壁上沿周向设置有一水冷壁，在水冷壁下端的辐射废锅上沿周向均匀布设有若干个激冷喷头；辐射废锅的底部为装有冷却水的渣池，在渣池底部设置有一下渣口；在位于渣池液位上方的辐射废锅下部侧面设置有一出气口，出气口与对流废锅的进气口相连通。本发明通过新的途径解决了目前工业装置问题，实现了废锅工业化，可以提高气化热煤气效率10～15%，不仅弥补了现有气化技术中存在的不足，而且更好的体现了节能减排。

Description

一种气流床气化炉废锅装置
技术领域
本发明涉及一种锅炉装置，具体涉及一种对现有气流床气化后炙热煤气和高温熔渣废弃热量通过辐射和对流两种热传导形式进行热量回收的气流床气化炉废锅装置。
背景技术
目前，国内外气流床气化技术比较多，在煤化工应用较多的是德士古、多元料浆、多喷嘴、清华炉、西门子气化炉、航天炉、壳牌气化炉等技术。这些技术共同特点是煤、氧气和水蒸气在气化炉内发生气化反应生成大约1400度左右高温煤气和熔融态废渣，高温煤气直接用水激冷降温至250度左右进入下道工序。在这个煤气化过程中，高温煤气和高温熔渣携带的热量没有充分回收，高温煤气中的显热被浪费掉了，这部分热量大约占煤热效率15%左右，从而导致气化效率低下。
虽然国内外个别气化厂家在气化炉后安装了辐射废锅，采取分段回收热量办法。但是，由于在流程和废热锅炉设计上存在一定缺陷导致辐射废锅炉经常出现堵渣，气化反应无法进行下去，致使气流床配废热锅炉流程技术很难推广下去。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种气流床气化炉废锅装置，以克服现有技术中热煤气余热未回收的弊端。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种气流床气化炉废锅装置，它包括气化炉、辐射废锅和对流废锅，其特征在于，所述辐射废锅设置在所述气化炉的下方，其顶部中间位置沿轴向设置有一熔渣下降管，所述熔渣下降管的上管口与所述气化炉的底部相连通，下管口与所述辐射废锅相连通；所述辐射废锅内壁上沿周向设置有一水冷壁，在所述水冷壁下端的所述辐射废锅上沿周向均匀布设有若干个激冷喷头；所述辐射废锅的底部为装有冷却水的渣池，在所述渣池底部设置有一下渣口；在位于所述渣池液位上方的所述辐射废锅下部侧面设置有一出气口，所述出气口与所述对流废锅的进气口相连通。
在一个优选的实施例中，在所述辐射废锅的出气口与所述对流废锅的进气口之间还设置有一旋风分离器。
在一个优选的实施例中，所述对流废锅内设置有换热管，且所述对流废锅的出口与一除尘器相连通。
在一个优选的实施例中，所述辐射废锅内的水冷壁和所述对流废锅内的换热管均与外部的汽包相连。
在一个优选的实施例中，所述对流废锅和旋风分离器的底部均设置有排灰口。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明将辐射废锅直接设置在气化炉的下方，并通过熔渣下降管连通气化炉和辐射废锅，这样通过改造辐射废锅的内部结构，将原来的双通道换热改为单通道换热，从而使得设备结构更加简单，设备投资大幅度降低，加工和维护设备结构简单，投资省，易操作，解决了辐射废锅堵渣等问题，能更好的将辐射废锅应用到工业装置上。2、本发明在辐射废锅的中下部沿周向均匀布设有若干个激冷喷头，通过向辐射废锅中下部喷水，致使熔渣、碱金属和煤气快速降温，通过控制出口煤气温度就可以完全控制碱金属和残余熔渣堵塞通道问题，从而保证了废锅装置在煤气化上的长期稳定运行，为煤化工生产打下良好的基础。综上所述，本发明通过新的途径解决了目前工业装置问题，实现了废锅工业化，可以提高气化热煤气效率10～15%，不仅弥补了现有气化技术中存在的不足，而且更好的体现了节能减排。
附图说明
以下结合附图来对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。
图1为本发明的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1所示，本发明的气流床气化炉废锅装置主要由气化炉1、辐射废锅2和对流废锅3组成。其中，气化炉1的顶部设置有若干个用来喷射水煤浆的烧嘴4，底部具有锥形出口。辐射废锅2设置在气化炉1的下方，其顶部中间位置沿轴向设置有一熔渣下降管5，该熔渣下降管5的上管口与气化炉1的锥形出口相连通，下管口与辐射废锅2相连通。辐射废锅2内壁上沿周向设置有一用来保护辐射废锅2的筒体免受高温辐射的水冷壁6，在水冷壁6下端的辐射废锅2上沿周向均匀布设有若干个激冷喷头7。辐射废锅2的底部为装有冷却水的渣池8，在渣池8底部设置有一下渣口9。在位于渣池8液位上方的辐射废锅2下部侧面设置有一出气口10，该出气口10通过一旋风分离器11与对流废锅3顶部的进气口相连通。对流废锅3内设置有换热管12，对流废锅3下部侧面的出口与除尘器13相连通。
在一个优选的实施例中，辐射废锅2内的水冷壁6和对流废锅3内的换热管12均与设置在其外部的汽包相连（图中未示出）。
在一个优选的实施例中，对流废锅3和旋风分离器11的底部均设置有排灰口14。
本发明的气流床气化炉废锅装置在工作时包括以下流程：
1）由于重力和压差作用，炙热煤气和高温熔渣从气化炉1内沿熔渣下降管5流入辐射废锅2，在炙热煤气和熔渣下降过程中，热量通过热辐射形式与水冷壁6进行换热，换然后煤气和熔渣由于损失热量而降温，大部分熔渣由于温度降低由液态变成固态落入渣池8，热煤气则从上至下最后由辐射废锅2下部侧面的出气口10流出。
2）当热煤气和熔渣降落到激冷喷头7处时，对其进行喷水降温到安全温度，由于喷水后水需气化要吸收热量致使还没有完全凝固的熔渣和碱金属急剧降温而彻底凝固，保证了熔渣和碱金属的凝固危险期，杜绝了对后续设备堵塞。
3）熔渣经过辐射降温和冷激降温后直接落入渣池8的冷却水中进一步彻底激冷，经过冷却水激冷后的熔渣经沉淀后由渣池8底部的下渣口9排出。
4）经过辐射废锅2降温后的热煤气进入旋风分离器11进行初步大颗粒除尘，分离下来的灰尘由旋风分离器11底部的排灰口14排出。
5）热煤气最后通过对流方式与对流废锅3的换热管12中的冷介质进行换热，进一步降低热煤气温度，将热煤气显热进一步回收后进入除尘器13以去除煤气中的细灰，然后进入下一道工序。
6）水冷壁6和换热管12分别将换热的热量传递给汽包，可用于造蒸汽或用蒸汽发电。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (5)

1.一种气流床气化炉废锅装置，它包括气化炉、辐射废锅和对流废锅，其特征在于，所述辐射废锅设置在所述气化炉的下方，其顶部中间位置沿轴向设置有一熔渣下降管，所述熔渣下降管的上管口与所述气化炉的底部相连通，下管口与所述辐射废锅相连通；所述辐射废锅内壁上沿周向设置有一水冷壁，在所述水冷壁下端的所述辐射废锅上沿周向均匀布设有若干个激冷喷头；所述辐射废锅的底部为装有冷却水的渣池，在所述渣池底部设置有一下渣口；在位于所述渣池液位上方的所述辐射废锅下部侧面设置有一出气口，所述出气口与所述对流废锅的进气口相连通。
2.如权利要求1所述的一种气流床气化炉废锅装置，其特征在于，在所述辐射废锅的出气口与所述对流废锅的进气口之间还设置有一旋风分离器。
3.如权利要求1或2所述的一种气流床气化炉废锅装置，其特征在于，所述对流废锅内设置有换热管，且所述对流废锅的出口与一除尘器相连通。
4.如权利要求3所述的一种气流床气化炉废锅装置，其特征在于，所述辐射废锅内的水冷壁和所述对流废锅内的换热管均与外部的汽包相连。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种气流床气化炉废锅装置，其特征在于，所述对流废锅和旋风分离器的底部均设置有排灰口。
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