CN204625574U - 用于产生粗制合成气的装置 - Google Patents

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Abstract

按本实用新型的装置包括气流床气化器与辐射冷却器及接着的急冷及洗涤装置的组合。不仅气化反应器而且从所述气化反应器到辐射冷却器的过渡都配备了水冷的管道罩。在水冷的过渡段上有独特的滴落棱边，用于将渣滴有针对性地通过所述辐射冷却器的自由空间导送到所述急冷及冷却装置的水池中。在所述急冷及冷却装置中，除了粗煤气冷却及灰渣冷却之外还进行洗气，所述洗气将所携带的粉末的一部分从所述粗煤气中除去并且用过剩水从所述过程中除去。在一种改进的设计方案中，取代所述急冷及洗涤装置作为第二冷却级在所述辐射冷却器12的后面布置了对流冷却器，该对流冷却器实现了进一步的中压及低压蒸汽产生。

Description

用于产生粗制合成气的装置
技术领域
本实用新型涉及一种用于在气流床气化反应器中以高达10MPa的压力和高于燃料灰的熔点的温度通过利用氧化剂气化固态的粉末状的或者液态的燃料来产生粗制合成气的装置。
背景技术
在进行自热的气流床气化时，以1300℃到1800℃的温度和高达10MPa的压力在火焰反应中将固态的或者液态的燃料转化为粗制合成气。热的粗煤气和熔化液态的灰渣离开所述气化反应器进入到布置在其下面的冷却装置中，该冷却装置可以构造为将水喷射在所谓的急冷器中的直接冷却，或者构造为在废热锅炉中用于获得蒸汽的间接冷却。
在专利文献DE 3205346 C2中说明了一种装置，在其中气化反应器具有两个反应室，其中在第一室中进行放热的反应，并且在第二室中进行冷却的、通过其它的燃料的使用而吸热的反应。利用这种设备，人们还还没有达到如此低的、允许对粗煤气进行净化的温度，更确切地说必须在后面布置其它的冷却装置。
在专利文献DE 4230124 A1中说明了一种装置，在其中热的、离开气化反应器的粗煤气首先经过辐射冷却器，以便随后在浸入式急冷设施中进一步得到冷却。所述浸入式急冷设施尤其在倾斜的表面上易于引起沉积物，所述沉积物可能引起排气通道的阻塞。
专利文献US 20080041572A1和US 4.437.864说明了实施方式，在所述实施方式中不仅气化反应器而且用于将热的粗煤气从所述气化反应器输送到所述辐射冷却器中的输送装置都具有未经冷却的、耐火的衬层。由于携带来自气化室的热的液态的灰渣，耐火材料被磨损，这导致运行故障并且需要换新。
实用新型内容
本实用新型的任务是，提供一种气流床气化器，该气流床气化器允许可靠地利用粗制合成气的明显的热量，而不会出现前面所提到的问题。
该任务通过一种气流床气化器与废热锅炉的组合得到解决，其用于在气流床气化反应器中以高达10MPa的压力和高于燃料灰的熔点的温度利用氧化剂通过气化固态的粉末状的或者液态的燃料来产生粗制合成气的装置，其中
-所述气流床气化反应器具有反应室，该反应室通过第一管道罩来限定；
-所述第一管道罩用水冷的第一管道的绕组来构成，其中所述绕组的相邻的匝圈气密地彼此焊接；
-在所述反应室的下面的端部上布置了第二管道罩，该第二管道罩用水冷的第二管道的绕组来构成，其中所述绕组的相邻的匝圈气密地彼此焊接；
-所述第二管道罩形成通往同心地布置在其下方的辐射冷却器的过渡通道；
-在所述过渡通道的下面的端部上布置了用于灰渣的滴落棱边；
-所述辐射冷却器具有用于灰渣从所述滴落棱边自由下落的自由空间；
-在所述辐射冷却器的下方布置了用于将粗制合成气和灰渣冷却到300℃以下的温度的冷却装置。
本实用新型提供气流床气化器与作为废热锅炉的辐射冷却器的组合，其中将所述粗制合成气的余热排出用于产生蒸汽。
根据本实用新型的一种有利的特殊的改进方案，所述辐射冷却器用表面模块来构成，所述表面模块竖直地作为隔板布置。根据另一种改进方案，所述辐射冷却器用表面模块来构成，所述表面模块圆形地布置。根据另一种改进方案，所述第一管道罩用四线到六线的绕组来构成，其中所述第一管道的直径为50到100mm。根据另一种改进方案，所述第二管道罩通过两线的绕组来构成，其中所述第二管道的直径在20到50mm之间。根据另一种改进方案，所述冷却装置通过急冷装置来构成，在所述急冷装置中布置了用于喷射急冷水的急冷喷嘴。根据另一种改进方案，所述冷却装置通过对流冷却器来构成，所述对流冷却器与所述辐射冷却器连接成冷却水处理线。根据另一种改进方案，所述第一管道罩通过连接管路与所述辐射冷却器连接成冷却水处理线。根据另一种改进方案，所述冷却装置通过对流冷却器来构成，所述对流冷却器与所述第一管道罩连接成冷却水处理线。
本实用新型将气流床气化器与辐射冷却器连接起来，其中接下来的进一步的冷却通过构造为冷却及冲洗级的自由空间急冷器或者通过对流冷却器来实现。在所述气化反应器与所述辐射冷却器之间的过渡通道通过冷却的、由水贯穿流过的管道罩来构成。所述气化反应器的反应室的边界通过冷却的、由水贯穿流过的管道罩来构成。
在所述按本实用新型的装置的另一种设计方案中，能够通过连接管路将气化器冷却罩的热的水作为给水输送给所述辐射冷却器。
在所述按本实用新型的装置的另一种设计方案中，能够通过布置在所述辐射冷却器后面的对流冷却器也在下面的温度范围内额外地产生中压蒸汽或者低压蒸汽。如果在气化粗煤气中不需要提高的蒸汽含量，尤其可以对此加以考虑。
在所述按本实用新型的装置的另一种设计方案中，在布置在所述辐射冷却器后面的急冷装置中如此构造了所述急冷喷嘴，从而除了冷却之外也进行密集的粗煤气洗涤，以除去细粉末。
在所述按本实用新型的装置的另一种设计方案中，在所述辐射冷却器中竖直地、不过也圆形地布置了作为隔板的表面模块，其中所述表面模块离开其中心轴线具有这样的间距，从而形成柱状的自由空间，灰渣可以通过所述自由空间直接落到布置在所述辐射冷却器后面的冷却装置中。
附图说明：图1示出了按本实用新型的装置的竖直区段和水平区段。
具体实施方式
实施例1
所述按本实用新型的装置具有以下主要组件：
-气化反应器1；
-过渡通道4；
-辐射冷却器12；
-用作冷却装置的急冷装置。
含灰的燃料的转化在所述气化反应器1中在火焰反应中以比灰熔点高的处于1300到1800℃之间的温度和高达大约5MPa的压力来进行，其中将所述燃料作为燃料粉末以气动的方式与气化剂一起通过供给管路1.1来输送给气化燃烧器。比如1550℃的热的气化气体与液态的由燃料灰构成的灰渣一起通过所述构造为管道罩的过渡通道4到达所述辐射冷却器12中，其中热的粗煤气冷却到800℃并且所述灰渣凝固。在所述过渡通道4的下面的端部上布置了独特的滴落棱边17，用于保证液态的灰渣可靠地滴落，其中所述灰渣通过所述辐射冷却器12的自由空间18在自由下落中到达所述急冷装置13中，并且与过剩水一起通过灰渣排出机构14来排出。通过冷却水输入机构9对被所述气流床气化器1的压力套15所包裹的、冷却的反应室轮廓3进行供给，其中在所述构造为冷却罩的反应室轮廓3中设定如此高的压力，从而不会由于沸腾状态而形成蒸汽。可以通过所述连接管路10将所述热的水作为给水输送给所述辐射冷却器12。在一种作为替代方案的设计方案中，将新鲜水作为给水输送给所述辐射冷却器12。将所产生的饱和蒸汽通过管路11来输送给蒸汽鼓（这里未示出）。如此布置所述辐射冷却器12的管道，从而形成柱状的自由空间18。额外布置的隔板扩大了所述辐射冷却器的传热面。冷却到800℃的粗煤气与来自所述辐射冷却器12的灰渣一起通过粗煤气出口8到达所述急冷装置13中，在所述急冷装置中借助安装在所述急冷装置13的内部空间中的喷嘴系统6通过用新鲜水和循环水进行密集喷射的方式来进一步冷却到200℃以下。同时进行洗气，所述洗气除去所携带的粉末的一部分。冷却的粗煤气通过粗煤气排出口7到达其它的与现有技术相符的净化级中（这里未列出）。过剩水和灰渣被收集在水池16中并且通过灰渣排出机构14来排出。
实施例2
所述按本实用新型的装置具有以下主要组件：
-气化反应器1；
-过渡通道4；
-辐射冷却器12；
-作为冷却装置的对流冷却器。
在其他在实施例1中相同的条件下，为了进一步产生蒸汽将离开所述辐射冷却器12的粗煤气不是输送给所述急冷装置13而是输送给对流冷却器，在所述对流冷却器中将所述粗煤气一直冷却到250℃，并且所述对流冷却器实现了进一步的中压及低压蒸汽产生。随后所述粗煤气到达其它的冷却及净化级中。
附图标记列表：
1        气化反应器
1.1     气化介质的输入管路
2        气化燃烧器
3        冷却的反应室轮廓
4        过渡通道
5        废热锅炉管道
6        喷嘴系统，急冷喷嘴
7        粗煤气排出口
8        在所述辐射冷却器上的粗煤气出口
9        冷却水输入机构
10      连接管路
11      蒸汽排出机构
12      辐射冷却器
13      急冷装置
14      过剩水及灰渣的排出机构
15      气流床气化器的压力套
16      水池
17      滴落棱边
18      辐射冷却器的自由空间。

Claims (9)

1.用于在气流床气化反应器中以高达10MPa的压力和高于燃料灰的熔点的温度利用氧化剂通过气化固态的粉末状的或者液态的燃料来产生粗制合成气的装置，其中
-所述气流床气化反应器具有反应室（1），该反应室通过第一管道罩（3）来限定；
-所述第一管道罩（3）用水冷的第一管道的绕组来构成，其中所述绕组的相邻的匝圈气密地彼此焊接；
-在所述反应室（1）的下面的端部上布置了第二管道罩（4），该第二管道罩用水冷的第二管道的绕组来构成，其中所述绕组的相邻的匝圈气密地彼此焊接；
-所述第二管道罩（4）形成通往同心地布置在其下方的辐射冷却器（12）的过渡通道；
-在所述过渡通道的下面的端部上布置了用于灰渣的滴落棱边（17）；
-所述辐射冷却器（12）具有用于灰渣从所述滴落棱边（17）自由下落的自由空间（18）；
-在所述辐射冷却器（12）的下方布置了用于将粗制合成气和灰渣冷却到300℃以下的温度的冷却装置。
2.按权利要求1所述的装置，其特征在于，所述辐射冷却器（12）用表面模块来构成，所述表面模块竖直地作为隔板布置。
3.按权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述辐射冷却器（12）用表面模块来构成，所述表面模块圆形地布置。
4.按权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第一管道罩用四线到六线的绕组来构成，其中所述第一管道的直径为50到100mm。
5.按权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第二管道罩（4）通过两线的绕组来构成，其中所述第二管道的直径在20到50mm之间。
6.按权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述冷却装置通过急冷装置来构成，在所述急冷装置中布置了用于喷射急冷水的急冷喷嘴（6）。
7.按权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述冷却装置通过对流冷却器来构成，所述对流冷却器与所述辐射冷却器（12）连接成冷却水处理线。
8.按权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第一管道罩（3）通过连接管路（10）与所述辐射冷却器（12）连接成冷却水处理线。
9.按权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述冷却装置通过对流冷却器来构成，所述对流冷却器与所述第一管道罩（3）连接成冷却水处理线。
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