CN205241615U - 一种掺烧含高浓度氨氮和cod污水的气化炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种掺烧含高浓度氨氮和COD污水的气化炉，包括气化炉炉膛、喷嘴、激冷室、集渣罐和缓冲罐；气化炉炉膛包括壳体、炉膛进口、炉膛出口和气化室，炉膛进口与喷嘴相连，炉膛出口与激冷室相连；喷嘴包括中心氧、水煤浆通道、外环氧和喷嘴大法兰，喷嘴大法兰与炉膛进口相连；激冷室包括激冷反应室、气相管、激冷水通道、激冷环、激冷水挡板、激冷水入口、水煤气出口、进口大法兰和出口大法兰，出口大法兰与集渣罐相连，水煤气出口与缓冲罐相连。本实用新型能将含高浓度氨氮、COD污水的污染因子燃烧完全，缓冲罐有力地分担了激冷室的洗涤压力，降低了能耗，气液接触时间长，洗涤和换热效果更好，能转变为相对清洁的水煤气。

Description

一种掺烧含高浓度氨氮和COD污水的气化炉

技术领域

本实用新型涉及化工设备技术领域，尤其涉及一种掺烧含高浓度氨氮和COD污水的气化炉。

背景技术

含高浓度氨氮和COD污水排入水体，特别是流动较缓慢的湖泊、海湾，容易引起水中藻类及其它微生物大量繁殖，形成富营养化污染，除了会使自来水处理厂运行困难，造成饮用水的异味外，严重时会使水中溶解氧下降，鱼类大量死亡，甚至会导致湖泊灭亡。氨氮还使给水消毒和工业循环水杀菌处理过程中增大了用氯量；对某些金属，特别是对铜具有腐蚀性。当污水回用时，再生水中微生物可以促进输水管和用水设备中微生物的繁殖，形成生物后，堵塞管道和用水设备，并影响换热效率。随着环境问题日趋严重，环保意识不断增强，清洁能源的应用越来越受到重视，如何将传统的能源清洁化一直是能源领域所关注的问题。煤气化技术既属于重要的研究成果，它将污染严重、利用率低的煤炭转变为相对清洁的燃气，具体来说，其是一个热化学过程，以水煤浆为原料，以氧气作为气化剂，在高温条件下通过化学反应将其中的可燃部分转化为气体燃烧的过程。目前一般采用气化炉来实现煤气化的一种化工方式，但其气化炉炉膛中污染因子燃烧不完全，而且激冷室对水煤气的洗涤效果一般，排出的高温混合气仍然夹杂有一定的燃烧残渣，增加后续工作的负担。

实用新型内容

本实用新型目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种掺烧含高浓度氨氮和COD污水的气化炉，能将含高浓度氨氮、COD污水的污染因子燃烧完全，采用激冷室与缓冲罐串联，缓冲罐有力地分担了激冷室的洗涤压力，降低了能耗，气液接触时间长，洗涤和换热效果更好，能转变为相对清洁的水煤气，具有极高的经济价值。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种掺烧含高浓度氨氮和COD污水的气化炉，其特征在于：包括气化炉炉膛、喷嘴、激冷室、集渣罐和缓冲罐；气化炉炉膛包括壳体、炉膛进口、炉膛出口和气化室，炉膛进口与喷嘴相连，炉膛出口与激冷室相连；喷嘴包括中心氧、水煤浆通道、外环氧和喷嘴大法兰，喷嘴大法兰与炉膛进口相连；激冷室包括激冷反应室、气相管、激冷水通道、激冷环、激冷水挡板、激冷水入口、水煤气出口、进口大法兰和出口大法兰，出口大法兰与集渣罐相连，水煤气出口与缓冲罐相连，该气化炉能将含高浓度氨氮、COD污水的污染因子燃烧完全，采用激冷室与缓冲罐串联，缓冲罐有力地分担了激冷室的洗涤压力，降低了能耗，气液接触时间长，洗涤和换热效果更好，能转变为相对清洁的水煤气。

进一步，气化室的高度大于气化室的直径，这样气化室设计的高径比比较大，雾化的混合物反应停留时间较长，有利于含高浓度氨氮、COD污水的污染因子燃烧完全。

进一步，壳体的内部设有耐火砖墙体，耐火砖墙体由高铬砖、低铬砖、莫来石砖和轻质高铝砖相互匹配砌成，其结构合理，耐高温冲刷，使用周期长，壳体内部的底砖、筒体砖和顶砖使用周期一致，均能达到12000小时以上。

进一步，壳体采用钢材制成，其具有耐高温和耐高压的效果。

进一步，喷嘴上设有水夹套，水夹套上设有水夹套进水口和水夹套出水口，水夹套的外壁加厚，可以耐冲刷、腐蚀，而且冷却水从水夹套进水口排入，并从水夹套出水口排出，能吸收喷嘴产生的热量，具有冷却效果好，耐高温辐射强。

本实用新型由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

1、本实用新型将氧气通过中心氧、外环氧与进入水煤浆通道的水煤浆充分混合雾化，并喷入气化炉炉膛，由于气化室的高度大于气化室的直径，这样气化室设计的高径比比较大，雾化的混合物反应停留时间较长，有利于含高浓度氨氮、COD污水的污染因子燃烧完全，燃烧后产生水煤气，水煤气出气化炉炉膛进入激冷室，与激冷水冷却、洗涤，洗涤后的灰渣进入集渣罐排放至地沟，洗涤后的水煤气与激冷水一起进入缓冲罐再次进行鼓泡式洗涤，由于激冷室与缓冲罐串联，缓冲罐有力的分担了激冷室的洗涤压力，激冷环采用环隙式直流法，水量大，中心管水膜效果好，更换方便，且由于激冷室体积小，激冷室不排水，气液接触时间长，洗涤和换热效果更好，不需要采用传统的激冷水循环泵，降低了能耗，能转变为相对清洁的水煤气，具有极高的经济价值。

2、本实用新型设计的气化炉上的气化室的高度大于气化室的直径，这样气化室设计的高径比比较大，雾化的混合物反应停留时间较长，有利于含高浓度氨氮、COD污水的污染因子燃烧完全；壳体的内部设有耐火砖墙体，耐火砖墙体由高铬砖、低铬砖、莫来石砖和轻质高铝砖相互匹配砌成，其结构合理，耐高温冲刷，使用周期长，壳体内部的底砖、筒体砖和顶砖使用周期一致，均能达到12000小时以上。

3、本实用新型在喷嘴上设有水夹套，水夹套上设有水夹套进水口和水夹套出水口，水夹套的外壁加厚，可以耐冲刷、腐蚀，而且冷却水从水夹套进水口排入，并从水夹套出水口排出，能吸收喷嘴产生的热量，具有冷却效果好，耐高温辐射强。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型一种掺烧含高浓度氨氮和COD污水的气化炉的结构示意图；

图2为本实用新型中气化炉炉膛的结构示意图；

图3为本实用新型中喷嘴的结构示意图；

图4为本实用新型中激冷室的结构示意图。

具体实施方式

如图1至图4所示，为本实用新型一种掺烧含高浓度氨氮和COD污水的气化炉，包括气化炉炉膛10、喷嘴11、激冷室12、集渣罐13和缓冲罐14。气化炉炉膛10包括壳体101、炉膛进口103、炉膛出口104和气化室105，炉膛进口103与喷嘴11相连，炉膛出口104与激冷室12相连。气化室105的高度大于气化室105的直径，而气化室105的高度与自身的直径之间比值为高径比，这样气化室105设计的高径比比较大，雾化的混合物反应停留时间较长，有利于含高浓度氨氮、COD污水的污染因子燃烧完全。壳体101的内部设有耐火砖墙体102，耐火砖墙体102由高铬砖、低铬砖、莫来石砖和轻质高铝砖四层耐火砖相互匹配砌成，其结构合理，耐高温冲刷，使用周期长，壳体101内部的底砖、筒体砖和顶砖使用周期一致，均能达到12000小时以上。壳体101采用钢材制成，其具有耐高温和耐高压的效果。

喷嘴11采用三流道设计，其主要包括中心氧111、水煤浆通道112、外环氧113和喷嘴大法兰117，喷嘴大法兰117与炉膛进口103相连。喷嘴11上设有水夹套114，水夹套114上设有水夹套进水口115和水夹套出水口116，水夹套114的外壁加厚，可以耐冲刷、腐蚀，而且冷却水从水夹套进水口115排入，并从水夹套出水口116排出，能吸收喷嘴11产生的热量，具有冷却效果好，耐高温辐射强。氧气通过中心氧111，外环氧113与进入水煤浆通道112的水煤浆充分混合雾化喷入气化炉炉膛10。

激冷室12包括激冷反应室121、气相管122、激冷水通道123、激冷环124、激冷水挡板125、激冷水入口126、水煤气出口127、进口大法兰128和出口大法兰129，出口大法兰129与集渣罐13相连，水煤气出口127与缓冲罐14相连。激冷水通过激冷水入口126进入激冷水通道123，溢流入激冷环124环隙，由于激冷环124环隙小，水量大，激冷水挡板125的挡住效果下，激冷水在气相管122上形成了均匀的水膜，有效地保护了气相管122与高温水煤气接触超温变形以及烧穿，激冷水沿着气相管122进入激冷反应室121。水煤气通过气相管122进入激冷反应室121与激冷水充分接触洗涤换热，洗涤下来的灰渣进入集渣罐13，经过冷却洗涤的水煤气与激冷水一起通过水煤气出口127进入到缓冲罐14。激冷室12不排水，气液接触时间长，洗涤和换热效果更好；该激冷室12体积小，激冷室12与缓冲罐14串联，缓冲罐14有力的分担了激冷室12的洗涤压力，由于激冷室12体积小，不需要采用传统的激冷水循环泵，降低了能耗。激冷室12采用独创的外挂可卸式急冷室，由于掺烧高浓度污水，激冷室12内部易腐蚀损坏，外挂可卸式急冷室易拆卸检修，其检修更安全。

本实用新型将氧气通过中心氧111、外环氧113与进入水煤浆通道112的水煤浆充分混合雾化，并喷入气化炉炉膛10，由于气化室105的高度大于气化室105的直径，这样气化室105设计的高径比比较大，雾化的混合物反应停留时间较长，有利于含高浓度氨氮、COD污水的污染因子燃烧完全，燃烧后产生水煤气，水煤气出气化炉炉膛10进入激冷室12，与激冷水冷却、洗涤，洗涤后的灰渣进入集渣罐13排放至地沟，洗涤后的水煤气与激冷水一起进入缓冲罐14再次进行鼓泡式洗涤，由于激冷室12与缓冲罐14串联，缓冲罐14有力的分担了激冷室12的洗涤压力，激冷环124采用环隙式直流法，水量大，中心管水膜效果好，更换方便，且由于激冷室12体积小，激冷室12不排水，气液接触时间长，洗涤和换热效果更好，不需要采用传统的激冷水循环泵，降低了能耗，能转变为相对清洁的水煤气，具有极高的经济价值。

以上仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此。任何以本实用新型为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本实用新型的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种掺烧含高浓度氨氮和COD污水的气化炉，其特征在于：包括气化炉炉膛、喷嘴、激冷室、集渣罐和缓冲罐；所述气化炉炉膛包括壳体、炉膛进口、炉膛出口和气化室，所述炉膛进口与所述喷嘴相连，所述炉膛出口与所述激冷室相连；所述喷嘴包括中心氧、水煤浆通道、外环氧和喷嘴大法兰，所述喷嘴大法兰与所述炉膛进口相连；所述激冷室包括激冷反应室、气相管、激冷水通道、激冷环、激冷水挡板、激冷水入口、水煤气出口、进口大法兰和出口大法兰，所述出口大法兰与所述集渣罐相连，所述水煤气出口与所述缓冲罐相连。

2.根据权利要求1所述的一种掺烧含高浓度氨氮和COD污水的气化炉，其特征在于：所述气化室的高度大于所述气化室的直径。

3.根据权利要求1所述的一种掺烧含高浓度氨氮和COD污水的气化炉，其特征在于：所述壳体的内部设有耐火砖墙体，所述耐火砖墙体由高铬砖、低铬砖、莫来石砖和轻质高铝砖相互匹配砌成。

4.根据权利要求1所述的一种掺烧含高浓度氨氮和COD污水的气化炉，其特征在于：所述壳体采用钢材制成。

5.根据权利要求1所述的一种掺烧含高浓度氨氮和COD污水的气化炉，其特征在于：所述喷嘴上设有水夹套，所述水夹套上设有水夹套进水口和水夹套出水口。