CN105694978A - 一种顶置式多喷嘴水煤浆气化装置 - Google Patents

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薛康
刘自涛
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Abstract

本发明公开了一种顶置式多喷嘴水煤浆气化装置，包括：一水煤浆气化炉，一嵌套于所述水煤浆气化炉的炉膛，所述炉膛构成水煤浆和氧气的燃烧腔室；一覆盖于所述水煤浆气化炉上的法兰盖；以及一装配于所述法兰盖上的点火开工烧嘴和环绕所述点火开工烧嘴周围的若干水煤浆工艺烧嘴。水煤浆工艺烧嘴的数量增加，可以有效提高气化系统的开车率和操作弹性，进一步降低了水煤浆气化系统的运行和维护成本。满足水煤浆气化装置大型化发展的需要，具有非常大的经济效益和社会效益。

Description

一种顶置式多喷嘴水煤浆气化装置
技术领域
本发明属于水煤浆加压气化的煤化工工艺领域，具体涉及一种顶置式多喷嘴水煤浆气化装置。
背景技术
目前，我国在建及已建成在运行采用单喷嘴水煤浆工艺的气化装置最大投煤量约为2000t/d。近年来，随着国内煤气化行业的竞争越来越激烈，如何降低生产成本并提高生产率成了各大煤气化企业的当务之急，而煤气化系统大型化是重要途径之一。但受制于单喷嘴水煤浆工艺，目前2000t/d的投煤量已经达到了水煤浆工艺烧嘴的工作极限，通过放大水煤浆工艺烧嘴尺寸来进一步增大投煤量会因水煤浆粘度很高而导致在大流量情况下的水煤浆雾化效果变差，致使气化系统转化率急剧降低，严重制约了水煤浆气化炉的大型化发展。
另外，由于单喷嘴水煤浆装置中只有一个水煤浆工艺烧嘴，造成了系统开车率低、操作弹性小，这也给气化装置的运行造成了诸多的不利影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种顶置式多喷嘴水煤浆气化装置，水煤浆工艺烧嘴的数量增加，可以有效提高气化系统的开车率和操作弹性，进一步降低了水煤浆气化系统的运行和维护成本。满足水煤浆气化装置大型化发展的需要，具有非常大的经济效益和社会效益。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种顶置式多喷嘴水煤浆气化装置，包括：
一水煤浆气化炉，
一嵌套于所述水煤浆气化炉的炉膛，所述炉膛构成水煤浆和氧气的燃烧腔室；
一覆盖于所述水煤浆气化炉上的法兰盖；
以及一装配于所述法兰盖上的点火开工烧嘴和环绕所述点火开工烧嘴周围的若干水煤浆工艺烧嘴。
在本发明的一个优选实施例中，所述法兰盖中心部位设有一个点火开工烧嘴接口，点火开工烧嘴与点火开工烧嘴接口通过法兰对接安装。
在本发明的一个优选实施例中，所述若干水煤浆工艺烧嘴构成一直径在300mm～3000mm范围的圆周，该圆周以点火开工烧嘴为圆心。
在本发明的一个优选实施例中，根据气化炉的设计负荷的大小，水煤浆工艺烧嘴的数量范围为2～4个。
在本发明的一个优选实施例中，在点火开工烧嘴点火成功并将炉膛加热到预定温度和压力后，由水煤浆工艺烧嘴从气化炉顶部同时投入按比例配比的水煤浆和氧气，投运负荷为设计负荷的30％，保证水煤浆和氧气混合物在高温环境下迅速点燃，在炉膛气化燃烧反应稳定后，关闭点火开工烧嘴，并逐步提升水煤浆和氧气流量直至设计负荷。
通过上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明单独设有点火开工烧嘴，可以对气化炉直接进行烘炉升温作业，待水煤浆投料条件满足后，由水煤浆工艺烧嘴直接投料即可，操作简单可靠；
同时，采用多喷嘴布置方式和单喷嘴气化工艺相比，在相同投煤量时，多喷嘴气化工艺中每个水煤浆工艺烧嘴的水煤浆流量远小于单喷嘴工艺中水煤浆工艺烧嘴的水煤浆流量，将能有效避免单喷嘴水煤浆浆膜过厚而导致雾化效果变差，进而导致的渣中含碳量增加并影响转化率的问题。
因为喷嘴数量增加，可以进一步提高气化系统投煤量，增大系统负荷，进一步降低生产成本，并可以提高系统开车率以及操作弹性。顶置式多喷嘴水煤浆气化装置可以很好地适应水煤浆气化系统的大型化发展需要。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的截面图。
图2为本发明的俯视图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参照图1和图2，一种顶置式多喷嘴水煤浆气化装置，包括：一水煤浆气化炉6，一嵌套于所述水煤浆气化炉6的炉膛7，所述炉膛构成水煤浆和氧气的燃烧腔室；一覆盖于所述水煤浆气化炉上的法兰盖5；以及一装配于所述法兰盖上的点火开工烧嘴4和环绕所述点火开工烧嘴周围的若干水煤浆工艺烧嘴2。
在气化炉的法兰盖5中心部位设有一个点火开工烧嘴接口3，点火开工烧嘴4与点火开工烧嘴接口3通过法兰对接安装。气化炉法兰盖5上，多个水煤浆工艺烧嘴接口1在点火开工烧嘴接口3为圆心一定半径的圆周方向上均匀分布，水煤浆工艺烧嘴2与水煤浆工艺烧嘴接口1通过法兰对接安装。
这种顶置式多喷嘴水煤浆气化装置，点火开工烧嘴4在点火成功并将炉膛7加热到预定温度和压力后，由水煤浆工艺烧嘴2从气化炉顶部投入按比例配比的水煤浆和氧气，保证水煤浆和氧气混合物在高温环境下迅速点燃。气化炉正常工作后关闭点火开工烧嘴4，并在点火开工烧嘴4中通入置换气，吹除点火开工烧嘴4中的燃料气，并对其进行冷却保护。同时，因水煤浆工艺烧嘴2数量增多，相比幕墙的单喷嘴气化系统，可以有效增大气化炉6尺寸，提高气化系统的投煤量，增大气化系统负荷，并且不需要增大每个水煤浆工艺烧嘴2的投煤量，将能有效避免单喷嘴水煤浆浆膜过厚而导致雾化效果变差，进而导致的渣中含碳量增加并影响转化率的问题。另外，由于水煤浆工艺烧嘴2的数量增加，可以有效提高气化系统的开车率和操作弹性，进一步降低了水煤浆气化系统的运行和维护成本。满足水煤浆气化装置大型化发展的需要，具有非常大的经济效益和社会效益。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种顶置式多喷嘴水煤浆气化装置，其特征在于，包括：
一水煤浆气化炉，
一嵌套于所述水煤浆气化炉的炉膛，所述炉膛构成水煤浆和氧气的燃烧腔室；
一覆盖于所述水煤浆气化炉上的法兰盖；
以及一装配于所述法兰盖上的点火开工烧嘴和环绕所述点火开工烧嘴周围的若干水煤浆工艺烧嘴。
2.根据权利要求1所述的一种顶置式多喷嘴水煤浆气化装置，其特征在于，所述法兰盖中心部位设有一个点火开工烧嘴接口，点火开工烧嘴与点火开工烧嘴接口通过法兰对接安装。
3.根据权利要求1所述的一种顶置式多喷嘴水煤浆气化装置，其特征在于，所述若干水煤浆工艺烧嘴构成一直径在300mm～3000mm范围的圆周，该圆周以点火开工烧嘴为圆心。
4.根据权利要求1所述的一种顶置式多喷嘴水煤浆气化装置，其特征在于，根据气化炉的设计负荷的大小，水煤浆工艺烧嘴的数量范围为2～4个。
5.根据权利要求1所述的一种顶置式多喷嘴水煤浆气化装置，其特征在于，在点火开工烧嘴点火成功并将炉膛加热到预定温度和压力后，由水煤浆工艺烧嘴从气化炉顶部同时投入按比例配比的水煤浆和氧气，投运负荷为设计负荷的30％，保证水煤浆和氧气混合物在高温环境下迅速点燃，在炉膛气化燃烧反应稳定后，关闭点火开工烧嘴，并逐步提升水煤浆和氧气流量直至设计负荷。
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