[发明专利]干煤粉分级加压气化反应装置及其气化方法

权利要求书

1.一种干煤粉分级加压气化反应装置，其包括一炉壳，在所述炉壳内由上至下同轴布置有一气化反应室、一合成气冷却室及一底部渣池，其特征在于：

所述气化反应室的顶部设有一内置有一顶置工艺烧嘴的第一烧嘴室，所述气化反应室的上部侧面沿圆周方向设有一层第二烧嘴室，并在每个所述第二烧嘴室内布置一侧面工艺烧嘴，在所述气化反应室的底部还设有一下渣口，通过所述下渣口与所述合成气冷却室连通，所述气化反应室的内壁采用膜式水冷壁；

所述合成气冷却室的上端部设有若干个激冷气入口，所述合成气冷却室内设有一内筒膜式水冷壁，在所述合成气冷却室和所述炉壳之间还设置一外筒膜式水冷壁，且在所述内筒膜式水冷壁和所述外筒膜式水冷壁之间设置一屏式水冷壁；

所述膜式水冷壁、所述内筒模式水冷壁、所述外筒模式水冷壁及所述屏式水冷壁上均设有相应的水冷壁集箱。

2.如权利要求1所述的干煤粉分级加压气化反应装置，其特征在于，所述下渣口采用盘管式水冷壁和列管式水冷壁相结合的水冷壁形式，所述气化反应室上的所述第一烧嘴室开口和直段部分采用列管式水冷壁。

3.如权利要求2所述的干煤粉分级加压气化反应装置，其特征在于，所述盘管式水冷壁、所述列管式水冷壁及所述膜式水冷壁为悬臂式或侧面支撑式安装在所述气化反应装置内。

4.如权利要求1所述的干煤粉分级加压气化反应装置，其特征在于，所述第一烧嘴室、所述气化反应室及所述合成气冷却室为同轴设置，所述第二烧嘴室与所述第一烧嘴室下缘的垂直距离为所述气化反应室的直段部分高度的10%-30%。

5.如权利要求1所述的干煤粉分级加压气化反应装置，其特征在于，所述侧面工艺烧嘴沿径向偏斜，且径向偏斜方向和偏斜角度一致，所述偏斜角度为4°-6°。

6.如权利要求1所述的干煤粉分级加压气化反应装置，其特征在于，所述第一烧嘴室的至少一部分设有冷却盘管和一耐火填充层。

7.如权利要求6所述的干煤粉分级加压气化反应装置，其特征在于，所述第一烧嘴室的开口为圆台形或圆拱形。

8.如权利要求1所述的干煤粉分级加压气化反应装置，其特征在于，所述工艺烧嘴采用机械方式安装于所述第二烧嘴室内，且所述工艺烧嘴所在平面与所述气化反应室的壁面垂直。

9.如权利要求8所述的干煤粉分级加压气化反应装置，其特征在于，所述机械方式为焊接或法兰连接。

10.如权利要求1所述的干煤粉分级加压气化反应装置，其特征在于，所述气化反应室的直段部分的高度与直径比为3:1-8:1。

11.如权利要求1所述的干煤粉分级加压气化反应装置，其特征在于，所述气化反应室内的所述膜式水冷壁表面铺设有一高温耐火层。

12.如权利要求11所述的干煤粉分级加压气化反应装置，其特征在于，所述高温耐火层的材料包含SiC和/或Al₂O₃，所述高温耐火层的厚度为2-30mm。

13.如权利要求11所述的干煤粉分级加压气化反应装置，其特征在于，所述合成气冷却室的底部设有一与所述底部渣池连通的排渣口，位于所述合成气冷却室外侧的所述炉壳的侧面设有一合成气出口。

14.如权利要求13所述的干煤粉分级加压气化反应装置，其特征在于，所述屏式水冷壁的个数为4-40个，且沿着所述合成气冷却室的中心轴线同轴均匀布置。

15.如权利要求14所述的干煤粉分级加压气化反应装置，其特征在于，所述屏式水冷壁的个数为10-20个，所述屏式水冷壁的高度为所述合成气出口的中心线至所述内筒膜式水冷壁的底部的垂直距离的50%-100%。

16.如权利要求14所述的干煤粉分级加压气化反应装置，其特征在于，所述合成气冷却室的上缩口处采用盘管式水冷壁或列管式水冷壁。

17.如权利要求1所述的干煤粉分级加压气化反应装置，其特征在于，所述气化反应室的下渣口的倾斜角度为25°-60°。