[实用新型]气流床气化炉及其渣口砖

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤气化领域，尤其涉及一种气流床气化炉及其渣口砖。

背景技术

煤炭是一种重要的能源，长期以来，煤炭在使用过程中伴随着严重的环境污染。近年来，以减少污染排放和提高利用效率为目的的洁净煤技术日益为人们所重视。煤气化技术作为其中的一种煤炭加工和转化技术，被认为是最为高效清洁的洁净煤技术之一。

现代煤气化技术，尤其是高压、大容量气流床气化技术在工业上获得广泛应用。在我国已经有多家厂家引进并利用现代气流床气化技术，现代气流床气化技术主要分为水煤浆气化和粉煤气化，现代气流床气化技术具有环境污染小、自动化程度高等优点，但该技术工艺带有一些普遍存在的问题，这些问题不同程度上影响着气化装置的正常运行。

水煤浆或煤粉在气化炉燃烧室内不完全燃烧生成1350℃左右的高温合成气与熔渣通过燃烧室下部的渣口砖进入气化炉的激冷室。激冷环是激冷室的关键部件，现有技术中激冷环位于渣口下侧下降管上部，激冷环的作用是将激冷液如水均匀的分布在下降管内壁上，形成液膜，这层液膜将下降管与高温合成气和熔渣有效隔离开来，从而保护下降管不被高温合成气和熔渣烧坏，同时高温合成气在一定程度上被激冷降温。

在现有技术中，例如中国专利申请第200920025468.0号中描述的，气化炉渣口砖仅用于设置通过合成气和熔渣的渣口，对气化炉激冷环不起任何保护作用。

气化炉激冷环的结构包括外环、内环、激冷水进口、激冷水出口，激冷水沿下降管壁形成液膜流下，高温合成气携带着大量的煤灰和熔渣穿过下降管，与下降管液膜进行换热传质，接着进入水浴，进一步水洗降温除去熔渣和部分煤灰后由合成气出口去洗涤塔进一步水洗除灰。

现有技术中激冷环的位置和结构存在缺陷，激冷环的内环外侧直接与高温合成气、熔渣接触，致使激冷环工作温度过高，加上熔渣对激冷环直接冲刷造成的磨损，致使激冷环使用寿命大为缩短；长期高负荷运行，激冷环内环半年内就变形，一年左右就出现磨损穿孔，下降管液膜断流，使下降管直接暴露在高温合成气和熔渣之下，导致其变形、烧穿等损坏。

而且，高温合成气与下降管液膜进行换热传质时，与液膜接触的那部分合成气的煤灰进入液相获得清除，而下降管中央的合成气中的大部分煤灰没有水洗便随合成气进入水浴，快速地穿过下降管下沿后，合成气以气团的形式立即向上鼓泡离开水浴，在此过程中，也只有气团外表面的煤灰与水接触获得水洗，气团中央的大部分煤灰依然没有获得水洗机会就离开水浴；合成气中的大部分煤灰在洗涤塔被水洗清除，洗涤塔水浴上部的洗涤水作为激冷水反过来供给激冷环使用。

虽然激冷水取自洗涤塔水浴上部，但是由于大量的煤灰被水洗到水浴中，水浴上部的洗涤水依然含有很多煤灰尤其是大量的微小固体颗粒，这样即使激冷水过滤器过滤掉堵塞激冷环出口的大颗粒，但是这些微小固体颗粒也会在激冷环内流动微弱的死区沉淀，逐渐积累，最终将影响到激冷环激冷水的出口流量以及整个出口环隙出水流量的均匀性，进而造成下降管液膜不均甚至断流，从而导致下降管变形、烧穿等损坏。

激冷水中微小固体颗粒的浓度越高，这种在激冷环内死区沉淀积累的速率也越快，这样下降管的使用寿命也越短，在每次德士古气化炉运行一段时间停车检修时都会发现激冷环环管中淤积着大量的淤泥，这就是这些微小固体颗粒沉积的结果。这样，激冷环这些缺陷就影响着气化装置的稳定长周期满负荷运行。

如何减轻或避免激冷环的热蚀和磨损、延长激冷环的使用寿命，以及进一步保护下降管成为一个重要的课题，对煤气化乃至煤化工的长周期运行有着重要的意义。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种气流床气化炉及其渣口砖，以减轻或避免高温合成气和熔渣对激冷环造成严重的热蚀和磨损而造成的损坏或变形。

为此，根据本实用新型的一方面，提供了一种气流床气化炉的渣口砖，用于气化炉中，气化炉包括燃烧室和位于燃烧室下方的激冷室，燃烧室的底部设有渣口，激冷室中设有位于渣口下方的激冷环和在激冷环下方的下降管，该渣口砖包括支撑在气流床气化炉的锥底板上的环状渣口部、以及与锥底板下方的激冷环的内侧相匹配的筒状渣口部，环状渣口部从筒状渣口部的上端沿径向向外延伸。

进一步地，上述筒状渣口部嵌套固定在环状渣口部中。

进一步地，上述环状渣口部和筒状渣口部一体成型。

进一步地，上述环状渣口部的外径为2000～2025mm，内径为810～850mm；筒状渣口部的外径为1030～1066.9mm，内径为810～850mm。