CN206033689U - 一种水煤粉气化炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水煤粉气化炉，包括炉体，炉体内设置有气化室、燃烧室和集气室，气化室和燃烧室均设置在炉体下部，集气室设置在炉体上部，且集气室与气化室连通，气化室设置在燃烧室内部，且气化室和燃烧室之间设置有导热装置，燃烧室侧壁上设置有燃气入口，燃气入口上设置有内旋式喷嘴，气化室侧壁上设置有原料进口，集气室上设置有排气口，气化室下部和燃烧室下部均设置有水封层，水封层底部设置有排渣口，还包括净化装置，净化装置与排气口和燃气入口均连通。本实用新型的有益效果为：全自动控制，节约人力简化操作环节，燃烧室和气化室独立设置提高安全系数，内旋式喷嘴对置式设置增加煤粉在炉内停留时间，提高碳转化率。

Description

一种水煤粉气化炉

技术领域

本实用新型属于煤气化设备技术领域，具体涉及一种水煤粉气化炉。

背景技术

我国能源资源丰富，在常规能源(煤、石油、天然气和水能)中，煤炭在资源储备中占有绝对优势，是我国的主要能源。清洁高效地利用我国的煤炭资源，对于促进能源与环境的协调发展，满足国民经济快速稳定的发展需要，具有非常重要的战略意义。现有的陶瓷行业，所需煤气主要来源于煤气炉，通过将煤块加入到煤气炉中进行燃烧进而生成煤气，该种方法生产的煤气热值低、杂质多、成本高，在生产过程中产生大量烟气对环境造成污染，且该种煤气炉结构复杂，碳转化率低、生产效率低。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供了一种水煤粉气化炉。

本实用新型所采用的技术方案为：一种水煤粉气化炉，包括炉体，所述炉体内设置有气化室、燃烧室和集气室，所述集气室设置在所述炉体上部，且所述集气室与所述气化室连通，所述气化室和所述燃烧室之间设置有导热装置，所述燃烧室侧壁上设置有燃气入口，所述气化室侧壁上设置有原料进口，所述原料进口通过管路与所述炉体外部连通，所述集气室上设置有排气口，所述气化室和所述燃烧室内均设置有排渣口。

进一步的，所述原料进口上设置有内旋式喷嘴，所述内旋式喷嘴包括喷嘴壳体和设置在所述喷嘴壳体内的旋转喷芯，所述旋转喷芯为螺旋状结构，所述旋转喷芯与所述喷嘴壳体转连接。

进一步的，所述内旋式喷嘴的数量为偶数个，且所有的所述内旋式喷嘴为中心对称设置。

进一步的，所述燃气入口的数量为多个，且所有的所述燃气入口环向均匀设置在所述燃烧室下部。

进一步的，所述燃烧室的外侧壁为中空夹套结构，所述中空夹套结构内填充有水，水受热后转化成水蒸气，所述中空夹套结构内设置有开口，所述开口与所述气化室管路连通，所述开口上设置有开关阀。

进一步的，所述燃烧室内设置有隔热层，所述隔热层自外向内依次包括保温岩棉层、隔热保温砖层和耐高温砖层。

进一步的，所述导热装置采用高导热硅砖材质制成。

进一步的，所述炉体底部设置有水封层，所有的所述排渣口均位于所述水封层上。

一种包含水煤粉气化炉的水煤粉气化系统，所述气化系统还包括净化装置，所述净化装置分别与所述炉体的所述排气口和所述燃气入口管路连通。

进一步的，所述净化装置包括旋风分离器和脱硫除尘装置，所述旋风分离器与所述排气口管路连通，所述脱硫除尘装置与所述燃气入口管路连通。

进一步的，还包括煤浆泵，所述煤浆泵通过管路与所述原料进口连接，所述煤浆泵通过控制系统控制。

进一步的，还包括储气罐，所述脱硫除尘装置与所述储气罐管路连通。

进一步的，所述内旋式喷嘴和所述净化装置均与所述控制系统电连接，所述控制系统为采用现有PLC模块通过程序实现控制。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型进料出料及净化过程全部通过控制系统进行控制，实现自动化生产，仅需两人即可完成煤气化过程，大幅减少人力投入，节约成本支出。

2、本实用新型燃烧室和气化室为独立封闭设置，大大提高系统安全系数，降低生产事故发生率。

3、本实用新型配置内旋式对置式喷嘴，通过螺旋喷芯使得原料呈螺旋状进入气化室，增大热导面积，增加煤粉在气化室内的停留时间，从而增加碳转化率。

4、本实用新型具有结构简单、易操作的特点。

附图说明

图1是本实用新型水煤粉气化炉的结构示意图；

图2是本实用新型水煤粉气化炉对应一种水煤粉气化系统的结构示意图。

图中：1、炉体；2、隔热层；3、水封层；4、排渣口；5、燃气入口；6、原料进口；7、排气口；8、控制阀；9、内旋式喷嘴；100、燃烧室；101、旋风分离器；102、脱硫除尘装置；103、储气罐；200、气化室；300、集气室。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供了一种水煤粉气化炉，包括炉体1，炉体1内设置有气化室200、燃烧室100和集气室300，集气室300设置在炉体1上部，气化室200和燃烧室100均设置在炉体1下部，且集气室300与气化室200连通。气化室200设置在燃烧室100内部，且气化室200和燃烧室100之间设置有导热装置，导热装置采用高导热硅砖材料制成，通过高导热硅砖层将燃烧室100内的热量辐射进入气化室200内。气化室200的侧壁上设置有原料进口6，原料进口6上设置有内旋式喷嘴9，内旋式喷嘴9包括喷嘴外壳和旋转喷芯，旋转喷芯转动设置在喷嘴外壳内部，且旋转喷芯为螺旋式结构，水煤浆由煤浆泵通过管路抽入到内旋式喷嘴9内，在旋转喷芯内沿喷芯的旋转流道流动，并形成旋转水流喷射进气化室200，内旋式喷嘴9的数量为六个或十二个，内旋式喷嘴9为中心对称设计，水煤浆自内旋式喷嘴9喷射出来后相撞后散开使得水煤浆在气化室200内的热导面积增大从而提高碳转化率，内旋式喷嘴9设置在气化室200偏下部位置，增大与集气室300之间的距离，增加水煤浆在气化室200内的停留时间，增加气化反应过程时间，提高气化率。燃烧室100侧壁上设置有燃气入口5，燃气入口5的数量为六个或十二个，燃气入口5周向均匀设置在燃烧器100的侧壁上，且燃气入口5低于原料进口6位置。燃烧室100外侧壁为中空夹套结构，中间夹套结构内充填水，水受热后会转化成水蒸气，在气化炉需要停车时将水蒸气吹入到气化室200内进行吹扫。中间夹套结构内设置有开口，开口与气化室200管路连通。燃烧室100内设置有隔热层，隔热层自外向内依次包括保温岩棉层、隔热保温砖层和耐高温砖层，通过隔热层减少燃烧室100内热量向炉体1外部扩散，提高热利用率。燃烧室100和气化室200底部均设置有水封层3，水封层3底部设置有排渣口4。集气室300顶部设置有排气口7。内旋式喷嘴9按照专利公开号为CN201470512U的内旋式上旋喷头设计。

如图2所示，包含水煤粉气化炉的水煤粉气化系统，气化系统还包括净化装置、炉体1和储气罐103，净化装置分别与炉体1的燃气入口5和排气口7管路连通，净化装置包括依次管路连通的旋风分离器101和脱硫除尘装置102，旋风分离器101与排气口7管路连通，储气罐103和燃气入口5均通过管路与脱硫除尘装置102连通，且燃气入口5与脱硫除尘装置102连接的管路上设置有控制阀。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种水煤粉气化炉，其特征在于：包括炉体(1)，所述炉体(1)内设置有气化室(200)、燃烧室(100)和集气室(300)，所述集气室(300)设置在所述炉体(1)上部，且所述集气室(300)与所述气化室(200)连通，所述气化室(200)和所述燃烧室(100)之间设置有导热装置，所述燃烧室(100)侧壁上设置有燃气入口(5)，所述气化室(200)侧壁上设置有原料进口(6)，所述原料进口(6)通过管路与所述炉体(1)外部连通，所述集气室(300)上设置有排气口(7)，所述气化室(200)和所述燃烧室(100)内均设置有排渣口(4)。

2.根据权利要求1所述的水煤粉气化炉，其特征在于：所述原料进口(6)上设置有内旋式喷嘴(9)，所述内旋式喷嘴(9)包括喷嘴壳体和设置在所述喷嘴壳体内的旋转喷芯，所述旋转喷芯为螺旋状结构，所述旋转喷芯与所述喷嘴壳体转连接。

3.根据权利要求2所述的水煤粉气化炉，其特征在于：所述内旋式喷嘴(9)的数量为偶数个，且所有的所述内旋式喷嘴(9)为中心对称设置。

4.根据权利要求3所述的水煤粉气化炉，其特征在于：所述燃气入口(5)的数量为多个，且所有的所述燃气入口(5)环向均匀设置在所述燃烧室(100)下部。

5.根据权利要求4所述的水煤粉气化炉，其特征在于：所述燃烧室(100)的外侧壁为中空夹套结构。

6.根据权利要求5所述的水煤粉气化炉，其特征在于：所述燃烧室(100) 内设置有隔热层(2)，所述隔热层(2)自外向内依次包括保温岩棉层、隔热保温砖层和耐高温砖层。

7.根据权利要求6所述的水煤粉气化炉，其特征在于：所述导热装置采用高导热硅砖材料制成。

8.根据权利要求7所述的水煤粉气化炉，其特征在于：所述炉体(1)底部设置有水封层(3)，所有的所述排渣口(4)均位于所述水封层(3)上。

9.一种包含权利要求1-8中任一项所述的水煤粉气化炉的水煤粉气化系统，其特征在于：所述气化系统还包括净化装置，所述净化装置分别与所述炉体的排气口(7)和所述燃气入口(5)管路连通。

10.根据权利要求9所述的水煤粉气化系统，其特征在于：所述净化装置包括旋风分离器(101)和脱硫除尘装置(102)；所述旋风分离器(101)与所述排气口(7)管路连通，所述脱硫除尘装置(102)与所述燃气入口(5)管路连通。