CN208995450U - 一种高效煤炭气化炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高效煤炭气化炉，包括气化炉炉体、气化段、熔渣涡流室和煤气冷却段，所述的气化炉炉体由三段组成，第一段为熔渣涡流室，第二段为气化段，第三段为煤气冷却段，所述的熔渣涡流室下端安装有排渣装置，所述的第一段的熔渣涡流室和第二段气化段的内壁中安装有熔渣水冷壁管，所述的熔渣涡流室的侧面设置有熔渣冷却进水口，熔渣冷却进水口与熔渣水冷壁管连接，所述的熔渣涡流室的侧面设置有熔渣冷却出水口，总的，本实用新型具有结构简单，操作方便的优点。

Description

一种高效煤炭气化炉

技术领域

本实用新型属于化工设备技术领域，具体涉及一种高效煤炭气化炉。

背景技术

煤炭气化指在一定温度、压力下，用气化剂对煤进行热化学加工，将煤中有机质转变为煤气的过程。其涵义就是以煤、半焦或焦炭为原料，以空气、富氧、水蒸气、二氧化碳或氢气为气化介质，使煤经过部分氧化和还原反应，将其在所含碳、氢等物质转化成为一氧化碳、氢、甲烷等可燃组分为主的气体产物的多相反应过程。对此气体产品进行进一步加工，可制得其它气体、液体燃烧料或化工产品。经气化，煤的潜热将尽可能多地变为煤气的潜热，传统的煤气散热方式多为加高反应炉的高度，降温速度慢，同时气化效率及热效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决背景技术中所提出的问题，而提供一种具有结构简单，操作方便的高效煤炭气化炉。

本实用新型的目的是这样实现的一种高效煤炭气化炉，包括气化炉炉体、气化段、熔渣涡流室和煤气冷却段，所述的气化炉炉体由三段组成，第一段为熔渣涡流室，第二段为气化段，第三段为煤气冷却段，所述的熔渣涡流室下端安装有排渣装置，所述的第一段的熔渣涡流室和第二段气化段的内壁中安装有熔渣水冷壁管，所述的熔渣涡流室的侧面设置有熔渣冷却进水口，熔渣冷却进水口与熔渣水冷壁管连接，所述的熔渣涡流室的侧面设置有熔渣冷却出水口，

所述的气化段的侧面布置有加煤口，所述的加煤口处安装有煤炭喷嘴，所述的气化段的侧面布置有加气口，所述的加气口处安装有催化剂喷嘴，

所述的煤气冷却段的端面安装有中温循环煤气进口，所述的煤气冷却段的端面设置有煤气冷却水管进水口，煤气冷却段的端面设置有煤气冷却水管出水口，所述的煤气冷却段的内壁中铺设有耐火砖，所述的煤气冷却段内安装有煤气冷却水箱，所述的煤气冷却水管进水口与煤气冷却水箱连通，所述的煤气冷却水管出水口与煤气冷却水箱连通，所述的煤气冷却水箱中布置有煤气冷却管网，所述的煤气冷却段的顶端设置有煤气出口。

所述的加煤口的煤炭喷嘴处设置有煤气管，所述的煤气管与所述的中温循环煤气进口连通，所述的煤气管布置在所述的气化段的内壁中。

所述的气化段和熔渣涡流室内布置有温度传感器和压力传感器。

所述煤气冷却水箱的下端面安装有耐火砖，煤气冷却水箱的下端面开设有多个煤气冷却水箱入口，所述的煤气冷却水箱入口的直径为0.1m-0.5m。

所述的煤气冷却段的内径为1.5m，高度为16m，所述的煤气冷却水箱的下端面与煤气冷却段的下端的距离为0.5m，所述的煤气冷却水箱内安装有温度传感器和液位传感器。

所述的加气口的催化剂喷嘴处设置有煤气管，煤气管与所述的中温循环煤气进口连通，所述的中温循环煤气进口通过煤气管与设置的循环泵连接。

所述的煤气冷却管网由6个，7个，8个，9个或10个螺距为1.2m-1.5m的螺旋管组成，相邻螺旋管的距离为0.1m-0.2m。

本实用新型的有益效果：

①采用水蒸气和氧气作为气化剂，同时循环的煤气也与加气口连通。

②煤气冷却管网采用螺旋结构，增大了与水接触的表面积，加快了热传导的速度，使煤气的温度快速下降，总的，本实用新型具有结构简单，操作方便的优点。

附图说明

图1是本实用新型一种高效煤炭气化炉的示意图。

图2是本实用新型一种高效煤炭气化炉的煤气冷却水箱的结构示意图

图中：1、气化炉炉体 2、气化段 3、中温循环煤气进口 4、煤气冷却段 5、加煤口6、加气口 7、煤炭喷嘴 8、催化剂喷嘴 9、耐火砖 10、煤气冷却水管进水口 11、煤气冷却水管出水口 12、煤气冷却管网 13、煤气冷却水箱 14、煤气出口 15、熔渣涡流室 16、熔渣冷却进水口 17、熔渣水冷壁管 18、熔渣冷却出水口 19、排渣装置。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1和图2所示的一种高效煤炭气化炉，包括气化炉炉体1、气化段2、熔渣涡流室15和煤气冷却段4，气化炉炉体1由三段组成，第一段为熔渣涡流室15，第二段为气化段2，第三段为煤气冷却段4，熔渣涡流室15下端安装有排渣装置19，第一段的熔渣涡流室15和第二段气化段2的内壁中安装有熔渣水冷壁管17，熔渣涡流室15的侧面设置有熔渣冷却进水口16，熔渣冷却进水口16与熔渣水冷壁管17连接，熔渣涡流室15的侧面设置有熔渣冷却出水口18；气化段2的侧面布置有加煤口5，加煤口5处安装有煤炭喷嘴7，气化段2的侧面布置有加气口6，加气口6处安装有催化剂喷嘴8，

煤气冷却段4的端面安装有中温循环煤气进口3，煤气冷却段4的端面设置有煤气冷却水管进水口10，煤气冷却段4的端面设置有煤气冷却水管出水口11，煤气冷却段4的内壁中铺设有耐火砖9，煤气冷却段4内安装有煤气冷却水箱13，煤气冷却水管进水口10与煤气冷却水箱13连通，煤气冷却水管出水口11与煤气冷却水箱13连通，煤气冷却水箱13中布置有煤气冷却管网12，煤气冷却段4的顶端设置有煤气出口14。

加煤口5的煤炭喷嘴7处设置有煤气管，煤气管与中温循环煤气进口3连通，煤气管布置在气化段2的内壁中；气化段2和熔渣涡流室15内布置有温度传感器和压力传感器；所述煤气冷却水箱13的下端面安装有耐火砖9，煤气冷却水箱13的下端面开设有多个煤气冷却水箱入口，煤气冷却水箱入口的直径为0.1m-0.5m。

煤气冷却段4的内径为1.5m，高度为16m，煤气冷却水箱13的下端面与煤气冷却段4的下端的距离为0.5m，煤气冷却水箱13内安装有温度传感器和液位传感器；加气口6的催化剂喷嘴8处设置有煤气管，煤气管与中温循环煤气进口3连通，中温循环煤气进口3通过煤气管与设置的循环泵连接；煤气冷却管网12由6个，7个，8个，9个或10个螺距为1.2m-1.5m的螺旋管组成，相邻螺旋管的距离为0.1m-0.2m；

本实用新型实施时在气化炉炉体1由三段组成，第一段为熔渣涡流室15，第二段为气化段2，第三段为煤气冷却段4，熔渣涡流室15下端安装有排渣装置19，第一段的熔渣涡流室15和第二段气化段2的内壁中安装有熔渣水冷壁管17，熔渣涡流室15的侧面设置有熔渣冷却进水口16，熔渣冷却进水口16与熔渣水冷壁管17连接，熔渣涡流室15的侧面设置有熔渣冷却出水口18；气化段2的侧面布置有加煤口5，加煤口5处安装有煤炭喷嘴7，气化段2的侧面布置有加气口6，加气口6处安装有催化剂喷嘴8，

煤气冷却段4的端面安装有中温循环煤气进口3，煤气冷却段4的端面设置有煤气冷却水管进水口10，煤气冷却段4的端面设置有煤气冷却水管出水口11，煤气冷却段4的内壁中铺设有耐火砖9，煤气冷却段4内安装有煤气冷却水箱13，煤气冷却水管进水口10与煤气冷却水箱13连通，煤气冷却水管出水口11与煤气冷却水箱13连通，煤气冷却水箱13中布置有煤气冷却管网12，煤气冷却段4的顶端设置有煤气出口14。

加煤口5的煤炭喷嘴7处设置有煤气管，煤气管与中温循环煤气进口3连通，煤气管布置在气化段2的内壁中；气化段2和熔渣涡流室15内布置有温度传感器和压力传感器；所述煤气冷却水箱13的下端面安装有耐火砖9，煤气冷却水箱13的下端面开设有多个煤气冷却水箱入口，煤气冷却水箱入口的直径为0.1m-0.5m。

煤气冷却段4的内径为1.5m，高度为16m，煤气冷却水箱13的下端面与煤气冷却段4的下端的距离为0.5m，煤气冷却水箱13内安装有温度传感器和液位传感器；加气口6的催化剂喷嘴8处设置有煤气管，煤气管与中温循环煤气进口3连通，中温循环煤气进口3通过煤气管与设置的循环泵连接；煤气冷却管网12由6个，7个，8个，9个或10个螺距为1.2m-1.5m的螺旋管组成，相邻螺旋管的距离为0.1m-0.2m。

工作原理为中温的煤气通过中温循环煤气进口3并通过煤气管达到与加煤口5处的煤炭喷嘴7和加气口6处的催化剂喷嘴8分别将煤炭颗粒和混合后的水蒸气和氧气送入气化段2内熔渣浴表面，喷入的气固混合物冲击渣池使气固混合物缓慢旋转并充分接触，气固混合液充分进行反应，产生煤气上升到煤气冷却段4，高温的煤气经过煤气冷却管网12之后通过煤气出口14排出。

实施例2

如图1和图2所示在气化炉炉体1由三段组成，第一段为熔渣涡流室15，第二段为气化段2，第三段为煤气冷却段4，熔渣涡流室15下端安装有排渣装置19，第一段的熔渣涡流室15和第二段气化段2的内壁中安装有熔渣水冷壁管17，熔渣涡流室15的侧面设置有熔渣冷却进水口16，熔渣冷却进水口16与熔渣水冷壁管17连接，熔渣涡流室15的侧面设置有熔渣冷却出水口18；气化段2的侧面布置有加煤口5，加煤口5处安装有煤炭喷嘴7，气化段2的侧面布置有加气口6，加气口6处安装有催化剂喷嘴8，

煤气冷却段4的端面安装有中温循环煤气进口3，煤气冷却段4的端面设置有煤气冷却水管进水口10，煤气冷却段4的端面设置有煤气冷却水管出水口11，煤气冷却段4的内壁中铺设有耐火砖9，煤气冷却段4内安装有煤气冷却水箱13，煤气冷却水管进水口10与煤气冷却水箱13连通，煤气冷却水管出水口11与煤气冷却水箱13连通，煤气冷却水箱13中布置有煤气冷却管网12，煤气冷却段4的顶端设置有煤气出口14。

加煤口5的煤炭喷嘴7处设置有煤气管，煤气管与中温循环煤气进口3连通，煤气管布置在气化段2的内壁中；气化段2和熔渣涡流室15内布置有温度传感器和压力传感器；所述煤气冷却水箱13的下端面安装有耐火砖9，煤气冷却水箱13的下端面开设有多个煤气冷却水箱入口，煤气冷却水箱入口的直径为0.1m-0.5m。

煤气冷却段4的内径为1.5m，高度为16m，煤气冷却水箱13的下端面与煤气冷却段4的下端的距离为0.5m，煤气冷却水箱13内安装有温度传感器和液位传感器；加气口6的催化剂喷嘴8处设置有煤气管，煤气管与中温循环煤气进口3连通，中温循环煤气进口3通过煤气管与设置的循环泵连接；煤气冷却管网12由6个，7个，8个，9个或10个螺距为1.2m-1.5m的螺旋管组成，相邻螺旋管的距离为0.1m-0.2m。

工作时冷却泵将冷却水通过水管通过煤气冷却水管进水口10进入到煤气冷却水箱13中，同时高温煤气通过煤气冷却管网12中，在煤气冷却管网12中煤气将热量通过钢管与煤气冷却水箱13中水进行热交换，由于煤气冷却管网12采用螺旋结构，增大与煤气冷却管网12与冷却水的接触面积，被加热的水通过煤气冷却水管出水口11引出并通过熔渣冷却水进水口16进入熔渣水冷壁管17中二次吸收热量，吸收热量的冷却水通过熔渣冷却出水口18排出并进入冷凝装置中进行热交换，总的，本实用新型具有结构简单，操作方便的优点。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的保护范围内所做的任何修改，等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高效煤炭气化炉，其特征在于：包括气化炉炉体(1)、气化段(2)、熔渣涡流室(15)和煤气冷却段(4)，所述的气化炉炉体(1)由三段组成，第一段为熔渣涡流室(15)，第二段为气化段(2)，第三段为煤气冷却段(4)，所述的熔渣涡流室(15)下端安装有排渣装置(19)，所述的第一段的熔渣涡流室(15)和第二段气化段(2)的内壁中安装有熔渣水冷壁管(17)，所述的熔渣涡流室(15)的侧面设置有熔渣冷却进水口(16)，熔渣冷却进水口(16)与熔渣水冷壁管(17)连接，所述的熔渣涡流室(15)的侧面设置有熔渣冷却出水口(18)，

所述的气化段(2)的侧面布置有加煤口(5)，所述的加煤口(5)处安装有煤炭喷嘴(7)，所述的气化段(2)的侧面布置有加气口(6)，所述的加气口(6)处安装有催化剂喷嘴(8)，

所述的煤气冷却段(4)的端面安装有中温循环煤气进口(3)，所述的煤气冷却段(4)的端面设置有煤气冷却水管进水口(10)，煤气冷却段(4)的端面设置有煤气冷却水管出水口(11)，所述的煤气冷却段(4)的内壁中铺设有耐火砖(9)，所述的煤气冷却段(4)内安装有煤气冷却水箱(13)，所述的煤气冷却水管进水口(10)与煤气冷却水箱(13)连通，所述的煤气冷却水管出水口(11)与煤气冷却水箱(13)连通，所述的煤气冷却水箱(13)中布置有煤气冷却管网(12)，所述的煤气冷却段(4)的顶端设置有煤气出口(14)。

2.根据权利要求1所述的一种高效煤炭气化炉，其特征在于：所述的加煤口(5)的煤炭喷嘴(7)处设置有煤气管，所述的煤气管与所述的中温循环煤气进口(3)连通，所述的煤气管布置在所述的气化段(2)的内壁中。

3.根据权利要求1所述的一种高效煤炭气化炉，其特征在于：所述的气化段(2)和熔渣涡流室(15)内布置有温度传感器和压力传感器。

4.根据权利要求1所述的一种高效煤炭气化炉，其特征在于：所述煤气冷却水箱(13)的下端面安装有耐火砖(9)，煤气冷却水箱(13)的下端面开设有多个煤气冷却水箱入口，所述的煤气冷却水箱入口的直径为0.1m-0.5m。

5.根据权利要求1所述的一种高效煤炭气化炉，其特征在于：所述的煤气冷却段(4)的内径为1.5m，高度为16m，所述的煤气冷却水箱(13)的下端面与煤气冷却段(4)的下端的距离为0.5m，所述的煤气冷却水箱(13)内安装有温度传感器和液位传感器。

6.根据权利要求1所述的一种高效煤炭气化炉，其特征在于：所述的加气口(6)的催化剂喷嘴(8)处设置有煤气管，煤气管与所述的中温循环煤气进口(3)连通，所述的中温循环煤气进口(3)通过煤气管与设置的循环泵连接。

7.根据权利要求1所述的一种高效煤炭气化炉，其特征在于：所述的煤气冷却管网(12)由6个，7个，8个，9个或10个螺距为1.2m-1.5m的螺旋管组成，相邻螺旋管的距离为0.1m-0.2m。