CN2937134Y - 半废锅式气流床气化炉组 - Google Patents

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唐家鹏
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Abstract

本实用新型公开了一种半废锅式气流床气化炉组，主要是为了提高现有气流床气化炉组热回收的效率，使能源利用更加合理。它包括渣、气并流的气流床气化炉、辐射式废热锅炉，气流床气化炉下端出口串接辐射式废热锅炉上端入口，辐射式废热锅炉的气、渣出口分别与气、渣下游装置连接。本例合理地组合了目前使用的废锅气化炉组与激冷气化炉组，废锅气化炉组有投资大、设备制造复杂、不易操作等缺点，而激冷气化炉组不能很好的利用回收熔渣和热煤气中的高位热能；本例综合它们两者的优势，既能回收熔渣和热煤气中的高位热能，同时投资也比废锅气化炉组省很多，而且操作方便灵活。

Description

半废锅式气流床气化炉组
技术领域
本实用新型涉及一种煤气化设备，尤其是一种半废锅式气流床气化炉组。
背景技术
随着国际石油的大幅涨价，推动了煤炭化学工业的高速发展，在煤炭化学工业中，煤气化技术是其最开始的一步，也是最关键的一步。其主要用在煤制甲醇、煤制氨、煤的间接液化、煤气化联合循环发电(IGCC)装置等工艺中。
现在国内外最主要的气流床气化技术有Texaco水煤浆气化技术、Shell干煤粉气化技术以及国内有自主知识产权的多喷嘴对置式煤气化技术。但是大多数煤气化炉组均是采用激冷气化炉组，或者为了提高其热能回收效率采用废锅式气化炉组。而现在国内的煤气化炉均为激冷式气化炉组。它存在着热效率低、资源浪费大、能源利用不合理等缺点。而国外在煤气化联合循环发电装置中所采用的废锅式气化炉组，由于设备复杂、操作麻烦、投资很大，一直没能大范围推广。
我国早在上世纪七十年代，就在原化工部西北化工研究院研究过废锅式气化炉组，建有中试装置，并取得了成功。但由于设备投资大，操作麻烦而未能得到推广。
发明内容
为了克服上述缺陷，本实用新型提供一种半废锅式气流床气化炉组，该半废锅式气流床气化炉组能有效提高热能回收率，同时使操作控制简便，在投资增加不大的前提下使气化炉更适应高效节能的多联产工艺要求。
本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种半废锅式气流床气化炉组，包括渣、气并流的气流床气化炉、辐射式废热锅炉，气流床气化炉下端出口串接辐射式废热锅炉上端入口，辐射式废热锅炉的粗煤气出口、渣出口分别与气、渣下游装置连接。
气流床气化炉下端出口与辐射式废热锅炉上端入口直接连接。
气、渣下游装置分别为激冷罐和渣浴，辐射式废热锅炉设置在激冷罐上部，辐射式废热锅炉下端渣出口和激冷罐上部入口直接连通，辐射式废热锅炉的渣出口同时也是煤气气出口，渣浴上端入口与激冷罐底部出口直接连通，激冷后的粗煤气由激冷罐旁侧气体出口导出。
气、渣下游装置分别为激冷罐和渣浴，辐射式废热锅炉侧面的粗煤气出口通过管线与激冷罐上部入口相连通，激冷后的粗煤气由激冷罐旁侧气体出口导出，辐射式废热锅炉下端的渣出口与渣浴上端入口连通。
本实用新型的有益效果是：具有能量回收利用率高、副产中压或高压蒸汽、操作方便简单等优点。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图之一；
图2为本实用新型结构示意图之二。
具体实施方式
实施例：一种半废锅式气流床气化炉组，包括渣、气并流的气流床气化炉1、辐射式废热锅炉2，气流床气化炉1下端出口串接辐射式废热锅炉2上端入口，辐射式废热锅炉2的粗煤气出口、渣出口与气、渣下游装置连接。
参见图1，气、渣下游装置分别为激冷罐和渣浴，辐射式废热锅炉2设置在激冷罐3上部，辐射式废热锅炉2下端渣出口和激冷罐3上部入口直接连通，辐射式废热锅炉2的渣出口同时也是粗煤气出口，渣浴4上端入口与激冷罐底部出口直接连通。工作过程是：从气流床气化炉出来的气体与熔渣通过辐射式废热锅炉，热交换后的粗煤气和灰渣可由辐射式废热锅炉渣出口209一并直接进入激冷罐3，经激冷后粗煤气由激冷罐旁侧粗煤气出口306导出，灰渣落入激冷罐3下部的渣浴4中，然后由渣浴的排渣口401排至渣罐。
参见图2，气、渣下游装置分别为激冷罐和渣浴，辐射式废热锅炉2侧面的粗煤气出口通过管线5与激冷罐3上部入口相连通，辐射式废热锅炉2下端的渣出口与渣浴4上端入口连通。工作过程是：从气流床气化炉出来的气体与熔渣通过辐射式废热锅炉2，热交换后粗煤气从辐射式废热锅炉侧面的粗煤气出口208导出，通过管线5进入激冷罐3，经激冷后粗煤气由激冷罐旁侧粗煤气出口306导出，固体渣从辐射式废热锅炉的渣出口209落入渣浴4，在其中经破碎机破碎后从渣浴的排渣口401排到渣罐中。
本实用新型所说的渣、气并流的气流床气化炉可采用Texaco气化炉也可采用多喷嘴对置式气化炉。
所说的辐射式废热锅炉2包括锅炉筒体201、球形封头203、下环形联管206、粗煤气和灰渣入口207、粗煤气出口208、辐射管组205、上环形联管204、辐射盘管202、渣出口209、沸腾水入口210、蒸汽出口211等。辐射式废热锅炉进口与气流床气化炉出口直接相连。沸腾水走辐射管组管内，熔渣和粗煤气由辐射管组中间通过，将渣和粗煤气具有的热量传递给沸腾水，使其汽化。粗煤气经过辐射式废热锅炉粗煤气出口208进入激冷罐3，用冷水激冷后进入后续工艺，灰渣经辐射式废热锅炉底部渣出口209进入渣浴4，并在其中被破渣机破碎后由排渣口401排至渣罐。
所说的激冷罐3包括有激冷罐壳体301、淬冷环302、淬冷筒303、异流筒304、粗煤气入口305、粗煤气出口306、激冷水入口307、黑水出口308。
本例中，渣、气并流的气流床气化炉1、辐射式废热锅炉2、激冷罐3及渣浴4都为现有技术，本例不在详细说明。
本实用新型的工作原理是：煤气化主要是在渣、气并流的气流床气化炉1中进行，气化产生的粗煤气和熔渣从气流床气化炉1底部并流进入辐射式废热锅炉，通过辐射盘管和辐射管组将热量传给管内的沸腾水，使水汽化，从而产生高压或中压蒸气，粗煤气经过辐射式废热锅炉使温度降低后进入激冷罐用冷水激冷后送入后续工艺，固体灰渣经辐射式废热锅炉底部的渣浴，由排渣口排出。
气流床气化炉以多喷嘴对置式气流床气化炉为例，气流床气化炉内径3.5米，气流床气化炉和辐射式废热锅炉高度为47米，辐射式废热锅炉中辐射管组及各种盘管均采用φ48×2的不锈钢管。激冷罐内径1.5米，高度为3米。
操作参数如下：
压力为6.4Mpa，气化炉出口温度为1300～1400℃，辐射式废热锅炉气体出口温度为600～800℃，气化炉进口煤浆浓度为：60～67％，气化炉日投煤量(以干煤计)为：1000吨。与同类型的激冷气化炉组相比要多产生40～60吨/小时中压或高压蒸汽。

Claims (4)

1.一种半废锅式气流床气化炉组，包括渣、气并流的气流床气化炉(1)、辐射式废热锅炉(2)，其特征是：气流床气化炉(1)下端出口串接辐射式废热锅炉(2)上端入口，辐射式废热锅炉(2)的粗煤气出口、渣出口分别与气、渣下游装置连接。
2.根据权利要求1所述的半废锅式气流床气化炉组，其特征是：气流床气化炉(1)下端出口与辐射式废热锅炉(2)上端入口直接连接。
3.根据权利要求1所述的半废锅式气流床气化炉组，其特征是：气、渣下游装置分别为激冷罐和渣浴，辐射式废热锅炉(2)设置在激冷罐(3)上部，辐射式废热锅炉(2)下端渣出口和激冷罐(3)上部入口直接连通，辐射式废热锅炉(2)的渣出口同时也是粗煤气出口，渣浴(4)上端入口与激冷罐底部出口直接连通，激冷后的粗煤气由激冷罐旁侧气体出口导出。
4.根据权利要求1所述的半废锅式气流床气化炉组，其特征是：气、渣下游装置分别为激冷罐和渣浴，辐射式废热锅炉(2)侧面的粗煤气出口通过管线(5)与激冷罐(3)上部入口相连通，激冷后的粗煤气由激冷罐旁侧气体出口导出，辐射式废热锅炉(2)下端的渣出口与渣浴(4)上端入口连通。
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