CN104513676A - 可以气化高灰熔点煤的气化炉 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可以气化高灰熔点煤的气化炉。所述可以气化高灰熔点煤的气化炉包括：外壳；内壳，内壳设置在外壳内并与外壳间隔开，内壳内限定有气化室，内壳由水冷壁管构成，水冷壁管具有冷却水进口和冷却水出口；喷嘴，喷嘴设置在外壳和内壳的顶部；下壳，下壳与外壳的下部相连，下壳内限定了激冷室；下水冷壁，下水冷壁设在激冷室的上部，下水冷壁的上端与外壳出口和内壳出口连通；合成气下降管，合成气下降管设在激冷室内，合成气下降管的上端与下水冷壁的下端连通；雾化装置，雾化装置设在合成气下降管上；和激冷环，激冷环设在激冷室的上部。所述可以气化高灰熔点煤的气化炉不仅可以气化低灰熔点煤，而且可以气化高灰熔点煤。

Description

可以气化高灰熔点煤的气化炉
技术领域
本发明涉及一种可以气化高灰熔点煤的气化炉。
背景技术
水煤浆气化炉多采用耐火砖作保护。由于耐火材料的限制，气化炉的炉温最高不能超过1400℃，从而导致灰熔点高于1400℃的高灰熔点煤无法采用水煤浆气化。另外，由于耐火砖需要定期更换，而且更换的时间很长，如果采用水煤浆气化炉就必须建设备用炉，从而使建设费用增加。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种可以气化高灰熔点煤的气化炉，所述可以气化高灰熔点煤的气化炉不仅可以气化低灰熔点煤，而且可以气化高灰熔点煤。
根据本发明实施例的可以气化高灰熔点煤的气化炉包括：外壳，所述外壳的顶部和底部分别设有外壳进口和外壳出口；内壳，所述内壳设置在所述外壳内并与所述外壳间隔开，所述内壳内限定有气化室，所述内壳的顶部和底部分别设有与所述外壳进口和所述外壳出口对应的内壳进口和内壳出口，所述内壳由水冷壁管构成，所述水冷壁管具有冷却水进口和冷却水出口；喷嘴，所述喷嘴设置在所述外壳和所述内壳的顶部以通过所述外壳进口和所述内壳进口伸入所述气化室内；下壳，所述下壳与所述外壳的下部相连，所述下壳内限定了激冷室，所述下壳的底部设有排渣口，所述下壳的上部侧壁上设有出气口；下水冷壁，所述下水冷壁的上端和下端均敞开，所述下水冷壁设在所述激冷室的上部，所述下水冷壁的上端与所述外壳出口和所述内壳出口连通；合成气下降管，所述合成气下降管设在所述激冷室内，所述合成气下降管的上端与所述下水冷壁的下端连通；雾化装置，所述雾化装置设在所述合成气下降管上；和激冷环，所述激冷环设在所述激冷室的上部。
根据本发明实施例的可以气化高灰熔点煤的气化炉不仅可以气化低灰熔点煤，而且可以气化高灰熔点煤。
另外，根据本发明上述实施例的可以气化高灰熔点煤的气化炉还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述可以气化高灰熔点煤的气化炉进一步包括上集箱和下集箱，所述上集箱和所述下集箱均与所述水冷壁管相连。
根据本发明的一个实施例，所述激冷环位于所述下水冷壁的后方，所述激冷环邻近所述激冷室的上沿。
根据本发明的一个实施例，所述雾化装置为雾化喷头，所述雾化装置设在所述合成气下降管的上部。
根据本发明的一个实施例，所述合成气下降管的下端邻近所述激冷室的下部。
根据本发明的一个实施例，所述可以气化高灰熔点煤的气化炉进一步包括上水冷壁，所述上水冷壁设在所述气化室的上部，所述上水冷壁绕所述喷嘴设置。
附图说明
图1是根据本发明实施例的可以气化高灰熔点煤的气化炉的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述根据本发明实施例的可以气化高灰熔点煤的气化炉10。如图1所示，根据本发明实施例的可以气化高灰熔点煤的气化炉10包括外壳101、内壳102、喷嘴103、下壳104、下水冷壁1051、合成气下降管106、雾化装置107和激冷环108。
外壳101的顶部和底部分别设有外壳101进口和外壳101出口。内壳102设置在外壳101内并与外壳101间隔开，内壳102内限定有气化室1021，内壳102的顶部和底部分别设有与外壳101进口和外壳101出口对应的内壳102进口和内壳102出口，内壳102由水冷壁管1022构成，水冷壁管1022具有冷却水进口和冷却水出口。喷嘴103设置在外壳101和内壳102的顶部以通过外壳101进口和内壳102进口伸入气化室1021内；
下壳104与外壳101的下部相连，下壳104内限定了激冷室1041，下壳104的底部设有排渣口，下壳104的上部侧壁上设有出气口。下水冷壁1051的上端和下端均敞开，下水冷壁1051设在激冷室1041的上部，下水冷壁1051的上端与外壳101出口和内壳102出口连通。合成气下降管106设在激冷室1041内，合成气下降管106的上端与下水冷壁1051的下端连通，雾化装置107设在合成气下降管106上。激冷环108设在激冷室1041的上部。
下面参考图1描述根据本发明实施例的可以气化高灰熔点煤的气化炉10的工作过程。高灰熔点煤制成的水煤浆通过喷嘴103进入可以气化高灰熔点煤的气化炉10。在喷嘴103内，水煤浆和氧气进行混合，在可以气化高灰熔点煤的气化炉10的气化室1021内发生气化反应水冷壁管1022上可以涂有耐火材料，此耐火材料导热性能优良，能快速地将煤燃烧产生的热量传递给水冷壁管1022，并使炉渣在耐火材料表面形成固态渣层，起到保护耐火材料的作用。
煤气化产生的粗煤气、渣以及没有反应的煤灰通过单独设立的下水冷壁1051进入激冷室1041。从设置在下水冷壁1051后的激冷环108中喷射出来的激冷水经过挡板阻挡后，沿合成气下降管106和粗煤气一起顺流而下进入激冷室1041的下部水域。在合成气下降管106中，来自雾化装置107的高压灰水和粗煤气进行换热，使粗煤气的温度大幅度降低到此压力下的饱和温度以上100摄氏度左右。
进入激冷室1041下部水域的粗煤气和激冷水充分鼓泡接触后，进入激冷室1041上部分离区。在激冷室1041上部分离区，煤气和激冷水进行分离后，煤气通过出口管线进入后处理工段，炉渣和没有反应的煤通过激冷室1041底部经锁斗排出可以气化高灰熔点煤的气化炉10。
根据本发明实施例的可以气化高灰熔点煤的气化炉10不仅可以气化低灰熔点煤，而且可以气化高灰熔点煤。
而且，由于根据本发明实施例的可以气化高灰熔点煤的气化炉10无需使用耐火砖，因此无需建设备用炉，从而可以降低建设费用。
根据本发明实施例的可以气化高灰熔点煤的气化炉10包括气化室1021和激冷室1041。气化室1021采用水冷壁管1022作为保护，水冷壁管1022内通入饱和状态的锅炉水，通过汽包可以产生蒸汽。
如图1所示，在本发明的一些实施例中，可以气化高灰熔点煤的气化炉10进一步包括上集箱1091和下集箱1092，上集箱1091和下集箱1092均与水冷壁管1022相连。换言之，上集箱1091和下集箱1092通过水冷壁管1022相连，上集箱1091和下集箱1092的给水管设置在可以气化高灰熔点煤的气化炉10的外部。
可以气化高灰熔点煤的气化炉10采用水煤浆气化，喷嘴103布置在可以气化高灰熔点煤的气化炉10的顶部。可以气化高灰熔点煤的气化炉10可以设置一个喷嘴103，可以气化高灰熔点煤的气化炉10在烘炉和正常生产时均使用此喷嘴103。
喷嘴103内设有多个通道，水煤浆、氧气和燃料气均有专门的通道，喷嘴103只有一个出口。如图1所示，在本发明的一个实施例中，可以气化高灰熔点煤的气化炉10进一步包括上水冷壁1052，上水冷壁1052设在气化室1021的上部，上水冷壁1052绕喷嘴103设置。由此可以更好地对喷嘴103进行冷却，从而可以提高喷嘴103的使用寿命。
气化室1021的出口处设有下水冷壁1051，粗煤气、渣和没有反应完的煤通过下水冷壁1051进入激冷室1041。
有利地，激冷环108位于下水冷壁1051的后方，激冷环108邻近激冷室1041的上沿。
经过下水冷壁1051的粗煤气、渣和没有反应完的煤进入到合成气下降管106内。雾化装置107向合成气下降管106内喷入高压灰水，高压灰水与粗煤气进行换热，使粗煤气的温度大幅度降低到此压力下的饱和温度以上100摄氏度左右。具体地，雾化装置107为雾化喷头。
如图1所示，在本发明的一些示例中，雾化装置107设在合成气下降管106的上部。由此可以更加充分地对粗煤气进行冷却。
合成气下降管106的下端邻近激冷室1041的下部。粗煤气、渣和没有反应完的煤离开合成气下降管106后，进入到激冷室1041的水域中激冷。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种可以气化高灰熔点煤的气化炉，其特征在于，包括：
外壳，所述外壳的顶部和底部分别设有外壳进口和外壳出口；
内壳，所述内壳设置在所述外壳内并与所述外壳间隔开，所述内壳内限定有气化室，所述内壳的顶部和底部分别设有与所述外壳进口和所述外壳出口对应的内壳进口和内壳出口，所述内壳由水冷壁管构成，所述水冷壁管具有冷却水进口和冷却水出口；
喷嘴，所述喷嘴设置在所述外壳和所述内壳的顶部以通过所述外壳进口和所述内壳进口伸入所述气化室内；
下壳，所述下壳与所述外壳的下部相连，所述下壳内限定了激冷室，所述下壳的底部设有排渣口，所述下壳的上部侧壁上设有出气口；
下水冷壁，所述下水冷壁的上端和下端均敞开，所述下水冷壁设在所述激冷室的上部，所述下水冷壁的上端与所述外壳出口和所述内壳出口连通；
合成气下降管，所述合成气下降管设在所述激冷室内，所述合成气下降管的上端与所述下水冷壁的下端连通；
雾化装置，所述雾化装置设在所述合成气下降管上；和
激冷环，所述激冷环设在所述激冷室的上部。
2.根据权利要求1所述的可以气化高灰熔点煤的气化炉，其特征在于，进一步包括上集箱和下集箱，所述上集箱和所述下集箱均与所述水冷壁管相连。
3.根据权利要求1所述的可以气化高灰熔点煤的气化炉，其特征在于，所述激冷环位于所述下水冷壁的后方，所述激冷环邻近所述激冷室的上沿。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的可以气化高灰熔点煤的气化炉，其特征在于，所述雾化装置为雾化喷头，所述雾化装置设在所述合成气下降管的上部。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的可以气化高灰熔点煤的气化炉，其特征在于，所述合成气下降管的下端邻近所述激冷室的下部。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的可以气化高灰熔点煤的气化炉，其特征在于，进一步包括上水冷壁，所述上水冷壁设在所述气化室的上部，所述上水冷壁绕所述喷嘴设置。
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