CN108659885A - 一种联产过热蒸汽的气化炉 - Google Patents

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岳军
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宋文军
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Abstract

本发明涉及一种联产过热蒸汽的气化炉，属于煤气化技术领域，包括承压壳体，所述承压壳体由上到下依次包括：气化段、余热回收段和渣池段；气化段内部设置有气化段膜式水冷壁和第一耐热通道，气化段膜式水冷壁内部围合形成气化室，第一耐热通道的上端与气化室的下端连通；余热回收段内部设置有内膜式水冷壁和外膜式水冷壁，内膜式水冷壁内部围合形成辐射室，第一耐热通道的下端与辐射室的上端连通，外膜式水冷壁与内膜式水冷壁的环隙围合形成过热室；渣池段内部围合形成渣池。本发明的气化炉从根本上解决现有的气化炉联产出的仅为饱和蒸汽作为动力带动汽轮机效率较低，不便于管道长距离输送，进一步提高气化炉的热效率以及蒸汽价值。

Description

一种联产过热蒸汽的气化炉
技术领域
本发明涉及一种联产过热蒸汽的气化炉，属于煤气化技术领域。
背景技术
相关技术中的气化炉，带有辐射废锅组件的气化炉，在工业生产中已经广泛应用。由于他具有能够烧高灰熔点的廉价煤的优点，并可以将灼热粗煤气的辐射热以饱和蒸汽的形式回收，这种辐射热产生的饱和蒸汽可用于发电或供后工段使用，使很多用户和厂家得到了丰厚效益。但是联产出的饱和蒸汽，一方面作为动力带动汽轮机效率较低，另一方面通过管网送至后工段的途中，部分饱和蒸汽由于蒸汽管道散热，凝结成水，不便于管道长距离输送。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种联产过热蒸汽的气化炉，能够解决现有的气化炉联产出的仅为饱和蒸汽作为动力带动汽轮机效率较低，不便于管道长距离输送的问题，从而提高气化炉的热效率以及蒸汽价值。具体技术方案如下：
一种联产过热蒸汽的气化炉，包括承压壳体，所述承压壳体由上到下依次包括：气化段、余热回收段和渣池段；
所述气化段内部设置有气化段膜式水冷壁和第一耐热通道，所述气化段膜式水冷壁内部围合形成气化室，所述第一耐热通道的上端与气化室的下端连通；
所述余热回收段内部设置有内膜式水冷壁和外膜式水冷壁，所述内膜式水冷壁内部围合形成辐射室，所述第一耐热通道的下端与辐射室的上端连通，所述外膜式水冷壁与内膜式水冷壁的环隙围合形成过热室，所述承压壳体的外部与过热室之间连通有第二耐热通道；
所述渣池段内部围合形成渣池，所述渣池段的承压壳体上设置有补充水入口、渣出口和黑水出口。
作为上述技术方案的改进，所述外膜式水冷壁的下端伸入出渣池内500mm以上。
作为上述技术方案的改进，所述第二耐热通道的一端与过热室的上部连通。
作为上述技术方案的改进，所述内膜式水冷壁的内侧或外侧周向均设置有水冷屏。
作为上述技术方案的改进，所述外膜式水冷壁的内径与内膜式水冷壁的外径之差大于400mm。
作为上述技术方案的改进，所述内膜式水冷壁的底部与外膜式水冷壁的底部之间的距离大于500mm。
作为上述技术方案的改进，所述内膜式水冷壁与外膜式水冷壁同轴设置。
上述方案具有如下优点：本发明的联产过热蒸汽的气化炉将气化段反应生成灼热粗煤气的高位热能以过热蒸汽的形式回收。首先，余热回收段内膜式水冷壁及其周向均布的水冷屏可以将灼热粗煤气的高位热能以饱和蒸汽的形式回收；其次，在余热回收段设置有外膜式水冷壁，在过热室中可以将饱和蒸汽过热，以过热蒸汽的形式出产，同时外膜式水冷壁兼具对承压壳体的保护作用；再次，气化段设置有气化段膜式水冷壁，使该气化室的反应温度不受限制，可以气化廉价的高灰熔点煤，取得更显著的经济效益。
附图说明
图1为本发明一种联产过热蒸汽的气化炉的结构示意图。
附图标记：1-气化段、2-余热回收段、3-渣池段、10-承压壳体、11-气化段膜式水冷壁、12-第一耐热通道、100-气化室、21-内膜式水冷壁、22-外膜式水冷壁、23-第二耐热通道、200-辐射室、300-过热室、31-补充水入口、32-渣出口、33-黑水出口、400-渣池。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”“内”、“外”、“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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连通”、“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；本发明中的“连通”可以参照管路之间的连通方式，在保证内部的流体在相互连通的元件之间正常流动的前提下，也可以采用现有技术中其他可实施的连通结构。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。
如图1所示，该联产过热蒸汽的气化炉包括承压壳体10，承压壳体10由上到下依次包括气化段1、余热回收段2和渣池段3。
气化段1内部设置有气化段膜式水冷壁11和第一耐热通道12，气化段膜式水冷壁11的内部限定出(围合形成)气化室100，第一耐热通道12的上端与气化室100的下端连通。气化段1设置有气化段膜式水冷壁11，使该气化室的反应温度不受限制，可以气化廉价的高灰熔点煤，取得更显著的经济效益。换言之，煤的灰熔点越高，气化反应所需要的温度也越高，所副产出的过热蒸汽越多，从而凸显出本方案气化炉性能的优越性。
余热回收段2内部设置有内膜式水冷壁21和外膜式水冷壁22；内膜式水冷壁21的内侧或外侧周向均布有水冷屏，内膜式水冷壁21的内部限定出(围合形成)辐射室200，第一耐热通道12的下端与辐射室200的上端连通，自气化室100内来的灼热的粗煤气和熔融灰渣经第一耐热通道12进入辐射室200内高位热能集中，内膜式水冷壁21及水冷屏内通入锅炉水用以生产饱和蒸汽。
外膜式水冷壁22与内膜式水冷壁21的环隙限定出(围合形成)过热室300，优选的，外膜式水冷壁22采用螺旋绕管的排管形式，用以提高饱和蒸汽的流速，增强传热效果。在过热室300内可以将辐射室200内生产的饱和蒸汽过热，最终以高品质过热蒸汽的形式出产，同时，外膜式水冷壁22外侧壁涂有隔热涂料，使得外膜式水冷壁22兼具对承压壳体10的保护作用。第二耐热通道23的一端与过热室300的上部连通，第二耐热通道23的另一端与承压壳体10的外部连通，热量被回收的粗煤气经过第二耐热通道23送出气化炉。
进一步的，外膜式水冷壁22的下端可以伸入渣池400内500mm以上，优选项650mm，用以保证在气量波动时不至于破坏液封，导致承压壳体超温。第二耐热通道23的一端与过热室300的上部连通。内膜式水冷壁21与外膜式水冷壁22同轴设置。外膜式水冷壁22的内径与内膜式水冷壁21的外径之差大于400mm，优选项为500mm。内膜式水冷壁21的下端部与外膜式水冷壁22的下端部之间的距离大于500mm，优选项为1000mm。
渣池段3内部限定出(围合形成)渣池400，渣池段的承压壳体上设置有补充水入口31、渣出口32和黑水出口33，使得渣池400液位基本稳定。经过辐射室的灼热灰渣，在重力作用下进入渣池400冷却，在渣池400的底部沉积并经过渣出口32排出气化炉。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种联产过热蒸汽的气化炉，其特征在于，包括承压壳体(10)，所述承压壳体(10)由上到下依次包括：气化段(1)、余热回收段(2)和渣池段(3)；
所述气化段(1)内部设置有气化段膜式水冷壁(11)和第一耐热通道(12)，所述气化段膜式水冷壁(11)内部围合形成气化室(100)，所述第一耐热通道(12)的上端与气化室(100)的下端连通；
所述余热回收段(2)内部设置有内膜式水冷壁(21)和外膜式水冷壁(22)，所述内膜式水冷壁(21)内部围合形成辐射室(200)，所述第一耐热通道(12)的下端与辐射室(200)的上端连通，所述外膜式水冷壁(22)与内膜式水冷壁(21)的环隙围合形成过热室(300)，所述承压壳体(10)的外部与过热室(300)之间连通有第二耐热通道(23)；
所述渣池段(3)内部围合形成渣池(400)，所述渣池段(3)的承压壳体(10)上设置有补充水入口(31)、渣出口(32)和黑水出口(33)。
2.如权利要求1所述的一种联产过热蒸汽的气化炉，其特征在于，所述外膜式水冷壁(22)的下端伸入出渣池(400)内500mm以上。
3.如权利要求1所述的一种联产过热蒸汽的气化炉，其特征在于，所述第二耐热通道(23)的一端与过热室(300)的上部连通。
4.如权利要求1所述的一种联产过热蒸汽的气化炉，其特征在于，所述内膜式水冷壁(21)的内侧或外侧周向均设置有水冷屏。
5.如权利要求4所述的一种联产过热蒸汽的气化炉，其特征在于，所述外膜式水冷壁(22)的内径与内膜式水冷壁(21)的外径之差大于400mm。
6.如权利要求4所述的一种联产过热蒸汽的气化炉，其特征在于，所述内膜式水冷壁(21)的底部与外膜式水冷壁(22)的底部之间的距离大于500mm。
7.如权利要求1所述的一种联产过热蒸汽的气化炉，其特征在于，所述内膜式水冷壁(21)与外膜式水冷壁(22)同轴设置。
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