CN217556130U - 回转式底吹熔铁浴气化炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种回转式底吹熔铁浴气化炉，包括熔池式气化炉，熔池式气化炉中装有熔铁液，熔铁液的上方形成熔渣液，熔池式气化炉的外侧下方设有料枪，料枪从熔铁液的底部向熔铁液中喷入有机固废原料，熔池式气化炉上还设有底吹氧枪和顶吹氧枪和排渣口；熔池式气化炉可围绕一支水平轴回转，熔池式气化炉通过回转具备工作角度位和排渣角度位。本实用新型中，料枪设置在熔池式气化炉的底部外侧，料枪并不直接伸入高温的熔铁液中，相比传统的加料结构，降低了对材料耐高温性能的要求，也无需对料枪进行复杂的冷却手段，技术难度小。

Description

回转式底吹熔铁浴气化炉

技术领域

本实用新型涉及能源技术领域，特别涉及一种回转式底吹熔铁浴气化炉。

背景技术

在有机垃圾固废、生物质废弃物能源化利用方面，与传统工艺相比，熔铁浴气化是一种更为先进的将有害废弃物转变为低碳能源的工艺。熔铁浴气化是将有机固废颗粒高速喷吹进入熔铁液中，并鼓入气化剂如纯氧气，进行彻底的处理和转化，将碳氢元素转化成洁净合成气(一氧化碳和氢气)，既可作为燃气，也可用于化工合成，如甲烷化制取天然气、费托合成制取汽油柴油等，而无机物则大部分留在浮于表面的熔渣中，实现减量化、无害化和资源化处理。

利用熔池型气化炉处理有机固废，生成合成气或者进一步制氢是目前新兴的能源技术。其通过在气化炉内预先盛放熔铁液，再把有机固废通过各种方式送到熔铁液内部，同时通入氧气，有机固废裂解-气化过程始终在浸没在1500度以上的液态环境中完成且相当迅速，高温快速裂解-气化，不产生二噁英，重金属及其氧化物(被还原)进入铁液或者沉到铁液下层而回收，整个有机固废处置过程只需要通入氧气(碳氧不完全燃烧为放热反应)，无需额外再加热，低成本、低碳排制取富氢能源。

现有的熔池式气化炉上设有进料管，进料管从熔池式气化炉的上端竖直插入熔池式气化炉中，进料管的下端伸入高温的熔铁液中，通过进料管将有机固废原料以及氧气输入熔池式气化炉中进行反应。这种加料结构中，由于进料管的下端是直接伸入高温的熔铁液中，进料管需要承受高温，对进料管材料的耐高温性能具有严苛的要求，且需要对进料管实施复杂的冷却手段，技术难度大，且进料管的制造难度以及成本较高。

发明内容

本实用新型的目的是解决现有技术中的不足之处，提供回转式底吹熔铁浴气化炉。

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：一种回转式底吹熔铁浴气化炉，包括熔池式气化炉，熔池式气化炉中装有熔铁液，熔铁液的上方形成熔渣液，熔池式气化炉的外侧下方设有料枪，料枪从熔铁液的底部向熔铁液中喷入有机固废原料，熔池式气化炉上还设有底吹氧枪和顶吹氧枪和排渣口；熔池式气化炉可围绕一支水平轴回转，熔池式气化炉通过回转具备工作角度位和排渣角度位；

当熔池式气化炉处于工作角度位时，料枪位于熔铁液液面以下，底吹氧枪位于熔渣液液面以下，排渣口和顶吹氧枪均位于熔渣液液面以上；当熔池式气化炉处于排渣角度位时，料枪、底吹氧枪和顶吹氧枪均位于熔渣液液面以上，排渣口低于熔渣液液面且高于熔铁液液面。

作为优选，熔池式气化炉的上端设有合成气管道，合成气管道远离熔池式气化炉的一端与重力除尘室相连。

作为优选，所述合成气管道远离熔池式气化炉的一端设有接口管，重力除尘室的侧面设有密封接口，接口管与密封接口相连。

作为优选，所述熔池式气化炉的两侧设有液压倾转装置，液压倾转装置上设有倾转轴，倾转轴与重力除尘室侧面的密封接口同轴设置；倾转轴与熔池式气化炉的两侧相连；通过液压倾转装置驱动熔池式气化炉回转，使得熔池式气化炉工作角度位和排渣角度位之间切换。

作为优选，所述液压倾转装置安装在混凝土基础上。

作为优选，所述料枪包括内层管道、中层管道、外层管道，外层管道与中层管道之间形成第一喷吹通道，中层管道和内层管道之间形成第二喷吹通道；内层管道的端部设有第一二氧化碳入口和二氧化碳与粗颗粒原料入口，第一二氧化碳入口和二氧化碳与粗颗粒原料入口上分别设有第二气动阀和第三气动阀；外层管道上连接有第一通料管，第一通料管的一端与第一喷吹通道连通，第一通料管的另一端设有第二二氧化碳入口和二氧化碳与细颗粒原料入口，第二二氧化碳入口和二氧化碳与细颗粒原料入口上分别设有第四气动阀和第五气动阀；中层管道上连接有第二通料管，第二通料管的一端与第二喷吹通道连通，第二通料管的另一端设有第一伴随氧入口，第一伴随氧入口上设有第六气动阀。

作为优选，所述顶吹氧枪从熔铁液的上方向熔铁液喷吹氧气，顶吹氧枪包括外主射流氧气管和位于主射流氧气管外侧的伴随氧气管，主射流氧气管和伴随氧气管之间形成伴随氧气通道，主射流氧气管的端部设有主射流氧气入口，主射流氧气入口上设有第七气动阀；伴随氧气管上连接有伴随氧通入管，伴随氧通入管的一端与伴随氧气通道连通，伴随氧通入管的另一端设有第二伴随氧入口，第二伴随氧入口上设有第八气动阀。

本实用新型的有益效果是：本实用新型中，料枪设置在熔池式气化炉的底部外侧，料枪并不直接伸入高温的熔铁液中，相比传统的加料结构，降低了对材料耐高温性能的要求，也无需对料枪进行复杂的冷却手段，技术难度小。且熔池式气化炉在反应时，通过料枪、底吹氧枪和顶吹氧枪同时向熔池式气化炉内通入反应所需的氧气，实现了氧气的充足供应，保证了反应的充分进行。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为熔池式气化炉在工作时的示意图。

图3为熔池式气化炉在倾倒熔渣液时的示意图。

图4为料枪的结构示意图。

图中：1、熔池式气化炉，2、熔渣液，3、底吹氧枪，4、第一气动阀，5、氧气入口，6、第一二氧化碳入口，7、第二气动阀，8、二氧化碳与粗颗粒原料入口，9、第三气动阀，10、第二二氧化碳入口，11、第四气动阀，12、第五气动阀，13、二氧化碳与细颗粒原料入口，14、第一伴随氧入口、15、第六气动阀，16、料枪，17、熔铁液，18、排渣口，19、氧气高速射流，20、顶吹氧枪，21、主射流氧气入口，22、第七气动阀，23、第八气动阀，24、氧枪喉，25、第二伴随氧入口，27、渣斗，28、合成气管道，29、密封接口，30、重力除尘室，31、合成气出口，32、关风机，33、液压倾转装置，34、混凝土基础，38、倾转轴，39、接口管，40、内层管道，41、中层管道，42、外层管道。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

如图1-4所示，一种回转式底吹熔铁浴气化炉，包括熔池式气化炉1，熔池式气化炉中装有熔铁液17，熔铁液17的上方形成熔渣液2。熔池式气化炉1的外侧下方设有料枪16，料枪16从熔铁液的底部向熔铁液17中喷入有机固废原料，熔池式气化炉1上还设有底吹氧枪3和顶吹氧枪20。

料枪16包括内层管道40、中层管道41、外层管道42，外层管道42与中层管道41之间形成第一喷吹通道，中层管道41和内层管道40之间形成第二喷吹通道。内层管道40的端部设有第一二氧化碳入口6和二氧化碳与粗颗粒原料入口8，第一二氧化碳入口6和二氧化碳与粗颗粒原料入口8上分别设有第二气动阀7和第三气动阀9。外层管道42上连接有第一通料管，第一通料管的一端与第一喷吹通道连通，第一通料管的另一端设有第二二氧化碳入口10和二氧化碳与细颗粒原料入口13，第二二氧化碳入口10和二氧化碳与细颗粒原料入口13上分别设有第四气动阀11和第五气动阀12。中层管道41上连接有第二通料管，第二通料管从外层管道42上穿过，第二通料管从外层管道42上穿过的位置处进行密封处理，防止气体外泄。第二通料管的一端与第二喷吹通道连通，第二通料管的另一端设有第一伴随氧入口14，第一伴随氧入口14上设有第六气动阀15。

顶吹氧枪20设置在熔池式气化炉1外侧斜上方的位置处。顶吹氧枪20从熔铁液的上方向熔铁液17喷吹氧气。具体的，顶吹氧枪20包括外主射流氧气管和位于主射流氧气管外侧的伴随氧气管，主射流氧气管和伴随氧气管之间形成伴随氧气通道。其中，主射流氧气管的端部设有主射流氧气入口21，主射流氧气入口21上设有第七气动阀22。伴随氧气管上连接有伴随氧通入管，伴随氧通入管的一端与伴随氧气通道连通，伴随氧通入管的另一端设有第二伴随氧入口25，第二伴随氧入口25上设有第八气动阀23。

底吹氧枪3设置在熔池式气化炉1外侧中下方的位置。当熔池式气化炉1竖直放置时，底吹氧枪3位于熔渣液液面或者熔铁液液面以下。底吹氧枪3上设有氧气入口5，氧气入口5上设有第一气动阀4，通过底吹氧枪3直接向熔铁液17中喷吹氧气。

熔池式气化炉1装入铁液17前，先打开第二气动阀7和第四气动阀11，关闭其余的气动阀，通过第一二氧化碳入口6和第二二氧化碳入口10向熔池式气化炉1中喷吹二氧化碳，其中二氧化碳也可以换成氮气或者其他种类的惰性气体；然后向熔池式气化炉1装入熔铁液17，第二气动阀7和第四气动阀11维持打开状态；在加料时，粒径尺寸在0.15毫米以上、1毫米以下的有机固废颗粒为粗颗粒原料，打开第三气动阀9后，粗颗粒原料在二氧化碳气体的喷吹下从二氧化碳与粗颗粒原料入口8处喷入并进入熔铁液中进行反应；粒径尺寸在0.15毫米以下的有机固废颗粒为细颗粒原料，打开第五气动阀12后，细颗粒原料在二氧化碳气体的喷吹下从二氧化碳与细颗粒原料入口13处喷入并进入熔铁液中进行反应；同时打开第六气动阀15，伴随氧从料枪16上的第一伴随氧入口14上通入，为反应提供所需的氧气。为了进一步补充氧气，在反应的同时，通过底吹氧枪3和顶吹氧枪20向熔池式气化炉1中提供更多的氧气，其中，底吹氧枪3在打开第一气动阀4后，通过氧气入口5向熔铁液中通入底吹氧气；顶吹氧枪20在打开第七气动阀22和第八气动阀后，顶吹氧气分别从主射流氧气入口21和第二伴随氧入口25通入，从上方向熔铁液喷吹氧气。

本发明的，料枪设置在熔池式气化炉的底部外侧，料枪并不直接伸入高温的熔铁液中，相比传统的加料结构，降低了对材料耐高温性能的要求，也无需对料枪进行复杂的冷却手段，技术难度小。且熔池式气化炉1在反应时，通过料枪、底吹氧枪和顶吹氧枪同时向熔池式气化炉1内通入反应所需的氧气，实现了氧气的充足供应，保证了反应的充分进行。

进一步的，熔池式气化炉1的上端设有合成气管道28，合成气管道28远离熔池式气化炉的一端与重力除尘室30相连，重力除尘室30的下端设有关风机32，重力除尘室30的侧面设有合成气出口31。其中，合成气管道28远离熔池式气化炉1的一端设有接口管39，重力除尘室30的侧面设有密封接口29，接口管39与密封接口29相连。接口管39伸入密封接口29中，接口管39与密封接口29之间设置有旋转密封件，旋转密封件能够保证接口管39与密封接口29之间的密封连接，且能够使接口管39相对密封接口29旋转。熔池式气化炉1产生的合成气通过合成气管道28进入重力除尘室30中，除尘后的合成气从合成气出口31排出。旋转密封件为现有技术。

随着熔池式气化炉使用时间的增加，熔铁液上方的熔渣液会越积越厚，当熔渣液积累到一定厚度后，需要进行排渣。为了便于排渣，本实用新型中，熔池式气化炉1上设有排渣口，熔池式气化炉1可围绕一支水平轴回转，熔池式气化炉通过回转具备工作角度位和排渣角度位；当熔池式气化炉处于工作角度位时，熔池式气化炉处于竖直状态，料枪位于熔铁液液面以下，底吹氧枪位于熔渣液液面以下，排渣口和顶吹氧枪均位于熔渣液液面以上；当熔池式气化炉处于排渣角度位时，料枪、底吹氧枪和顶吹氧枪均位于熔渣液液面以上，排渣口低于熔渣液液面且高于熔铁液液面。排渣口和顶吹氧枪均位于熔渣液液面以上。当熔池式气化炉处于排渣角度位时，熔池式气化炉呈倾斜状态，此时料枪、底吹氧枪和顶吹氧枪均位于熔渣液液面以上，排渣口低于熔渣液液面且高于熔铁液液面。

具体的，熔池式气化炉1的两侧设有液压倾转装置33，液压倾转装置33安装在混凝土基础34上，液压倾转装置33上设有倾转轴38，倾转轴38与熔池式气化炉1的两侧相连，倾转轴38与重力除尘室30侧面的密封接口29同轴设置。通过液压倾转装置驱动熔池式气化炉回转，使得熔池式气化炉工作角度位和排渣角度位之间切换。

当熔池式气化炉处于工作角度位时，熔池式气化炉处于竖直状态，熔池式气化炉正常工作状态并产生合成气，合成气从熔池式气化炉上端的合成气管道28排出；当需要进行排渣时，熔池式气化炉回转至排渣角度位，并将排渣口打通，此时底吹氧枪3与料枪16位于熔渣液液面以上，熔渣液2从排渣口向外流出并落入排渣口18下方的渣斗27中，从而实现排渣；排渣完成后，熔池式气化炉1重新回转至工作角度位置，并通过封堵材料将排渣口堵住，防止合成气从排渣口外泄。在排渣过程中，底吹氧枪3与料枪16位于熔渣液液面以上，减少了底吹氧枪3与料枪16与高温熔铁液的接触时间，这样可以延长底吹氧枪与料枪的使用寿命。相比于普通的静止底吹结构，需要在暂停作业时，一直保持吹入惰性气体(二氧化碳)以保证喷嘴不会被熔融液态铁液或熔渣液堵塞，造成惰性气体的浪费，也导致熔池降温太快以至于很快凝固。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种回转式底吹熔铁浴气化炉，包括熔池式气化炉，熔池式气化炉中装有熔铁液，熔铁液的上方形成熔渣液，其特征在于，熔池式气化炉的外侧下方设有料枪，料枪从熔铁液的底部向熔铁液中喷入有机固废原料，熔池式气化炉上还设有底吹氧枪和顶吹氧枪和排渣口；熔池式气化炉可围绕一支水平轴回转，熔池式气化炉通过回转具备工作角度位和排渣角度位；

当熔池式气化炉处于工作角度位时，料枪位于熔铁液液面以下，底吹氧枪位于熔渣液液面以下，排渣口和顶吹氧枪均位于熔渣液液面以上；当熔池式气化炉处于排渣角度位时，料枪、底吹氧枪和顶吹氧枪均位于熔渣液液面以上，排渣口低于熔渣液液面且高于熔铁液液面。

2.根据权利要求1所述的一种回转式底吹熔铁浴气化炉，其特征在于，熔池式气化炉的上端设有合成气管道，合成气管道远离熔池式气化炉的一端与重力除尘室相连。

3.根据权利要求2所述的一种回转式底吹熔铁浴气化炉，其特征在于，所述合成气管道远离熔池式气化炉的一端设有接口管，重力除尘室的侧面设有密封接口，接口管与密封接口相连。

4.根据权利要求3所述的一种回转式底吹熔铁浴气化炉，其特征在于，所述熔池式气化炉的两侧设有液压倾转装置，液压倾转装置上设有倾转轴，倾转轴与重力除尘室侧面的密封接口同轴设置；倾转轴与熔池式气化炉的两侧相连；通过液压倾转装置驱动熔池式气化炉回转，使得熔池式气化炉工作角度位和排渣角度位之间切换。

5.根据权利要求4所述的一种回转式底吹熔铁浴气化炉，其特征在于，所述液压倾转装置安装在混凝土基础上。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种回转式底吹熔铁浴气化炉，其特征在于，所述料枪包括内层管道、中层管道、外层管道，外层管道与中层管道之间形成第一喷吹通道，中层管道和内层管道之间形成第二喷吹通道；内层管道的端部设有第一二氧化碳入口和二氧化碳与粗颗粒原料入口，第一二氧化碳入口和二氧化碳与粗颗粒原料入口上分别设有第二气动阀和第三气动阀；外层管道上连接有第一通料管，第一通料管的一端与第一喷吹通道连通，第一通料管的另一端设有第二二氧化碳入口和二氧化碳与细颗粒原料入口，第二二氧化碳入口和二氧化碳与细颗粒原料入口上分别设有第四气动阀和第五气动阀；中层管道上连接有第二通料管，第二通料管的一端与第二喷吹通道连通，第二通料管的另一端设有第一伴随氧入口，第一伴随氧入口上设有第六气动阀。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的一种回转式底吹熔铁浴气化炉，其特征在于，所述顶吹氧枪从熔铁液的上方向熔铁液喷吹氧气，顶吹氧枪包括外主射流氧气管和位于主射流氧气管外侧的伴随氧气管，主射流氧气管和伴随氧气管之间形成伴随氧气通道，主射流氧气管的端部设有主射流氧气入口，主射流氧气入口上设有第七气动阀；伴随氧气管上连接有伴随氧通入管，伴随氧通入管的一端与伴随氧气通道连通，伴随氧通入管的另一端设有第二伴随氧入口，第二伴随氧入口上设有第八气动阀。

Images