[发明专利]一种粉煤气化炉排渣系统

说明书

技术领域

本发明涉及到粉煤气化炉结构，具体指一种粉煤气化炉排渣系统。

背景技术

从全球来看，煤炭储量远大于石油和天然气，以热值算，煤炭占64％，原油19％，天然气17％。据测算，以目前的开采速度，全球原油可以开采40.5年，天然气可以开采66.7年，而煤炭可以开采164年。同时，过去20年中，煤炭的探明储量增加了50％以上，由于煤炭分布极其分散，专家们认为煤炭的实际储量将大大高于目前的书面数字。而我国是一个“缺油、少气、相对富煤”的国家，能源结构的基本特点是石油和天然气储量相对不足，煤的储量相对丰富，煤炭是我国最主要的化石能源资源。

作为世界上人口最多的发展中国家，我国所面临的能源供给和环境保护的双重压力，已成为限制我国经济发展的瓶颈。因此，针对我国“富煤、少油”的能源资源特色，合理利用我国的能源资源，尤其是煤炭资源，必须开发采用新型的清洁能源及其能源替代技术。所以现在普遍采用的较为高效、环保的加压气流床气化技术在我国得到了普遍应用。其中水冷壁式的气化炉占相当大份额，从能耗、效率、先进性来看，水冷壁式的气化炉是粉煤气化技术的主流。

水冷壁式气化炉结构示意图如图4所示，适合进料的粉煤或水煤浆进入气化炉的气化室2’内，与气化剂发生部分氧化反应后，生成的粗合成气上行出气化炉，熔融态的灰渣在重力作用下下行出气化室下部进入气化炉的渣室3’。大部分熔渣直接向下，少部分熔渣附着在渣屏4’上沿渣屏向下，这些熔渣下落过程中被激冷环管6’内喷出的激冷水喷淋激冷后落入渣室3’的水中，熔融态渣激冷后破碎为固态细渣。固态细渣经过下渣斗5’汇集经气化炉下渣口7’排入渣收集罐。

在操作不正常时，根据形成的渣块来看，主要有两种情况：(1)在渣屏上形成类似钟乳石状的片状渣，片状渣落入渣室堵塞下渣口；(2)熔融渣下落过程中，熔渣和非熔渣团聚、熔渣和熔渣团聚形成大渣块。

为了避免或减少气化炉渣室堵渣，目前所采取的措施主要有：(1)稳定煤质，采购适合气化炉操作的煤种；生产过程中，尽量少更换煤种；在切换煤种时，控制合适的石灰石添加量、并尽可能使石灰石和粉煤混合均匀。采取以上措施，从气化操作上来看，稳定了进料煤质，气化操作运行时间延长也有了保证。但对于大部分煤气化工厂来说，一方面煤的采购是市场化的，气化装置用煤不可能只用一种煤矿的煤，而同一煤矿的煤也因煤层厚度不同，煤质也有差别；另一方面，为降低煤质灰熔点，需在煤中添加石灰石。但在气化切换新煤种时，石灰石的添加量也是一个难题。(2)向煤中添加一定量的石灰石。对于日投煤2000吨的气化装置来说，小时投煤近84吨，固体和固体的均匀混合本来就不容易，这样大的投煤量，石灰石和煤的混合不能做到完全均匀，尤其不能保证局部混合均匀。

而一旦发生渣室堵渣，现有的煤气化炉基本无应对措施，只能被迫停车。气化炉渣室堵渣已经成为气化炉长期稳定连续运行的瓶颈。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种能够有效避免渣室堵渣的粉煤气化炉排渣系统。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该粉煤气化炉排渣系统，该粉煤气化炉的壳体内设有与进料口相连通的气化室，渣室位于所述气化室的下方并且通过渣屏与所述气化室相连通，所述渣室的上端设有用于向进入渣室内的煤渣喷淋激冷水的激冷环管，渣室的下端通过锥形的渣斗连通设置在所述壳体底部的出渣口；其特征在于：所述渣室的周壁上设有与激冷水系统相连接的多个喷水口。

各所述喷水口的喷射方向与所对应的所述渣室外周壁的切线成43-66°，喷水口的数量和角度可根据气化炉渣室尺寸和需要的旋转速度进行确定。

较好的，各所述喷水口可沿所述渣室的周壁均匀布置或对称布置。

上述各方案中，为使渣块破碎效果更好，可在所述渣室的内周壁上设有用于破碎渣块的凸起。

为使气化炉能顺畅排渣，作为上述各方案的进一步改进，可在所述渣斗的周壁上设有多个通过阀门与外界高压水系统相连接的高压喷水口，利用水击将大渣快打碎，方便排渣。

较好的，各所述高压喷水口沿所述渣斗的周壁对称设置，且高压喷水口的数量不少于4个。

或者为了使碎渣效果更好，所述渣斗周壁上的高压喷水口可以有多排，每排上的各所述高压喷水口位于同一圆周上，并且每排上的各所述高压喷水口的数量不少于4个且沿所述渣斗的圆周对称设置。