[实用新型]半废锅式气化炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤化多联产气化技术，尤其是煤制甲醇、煤制天然气等的气化，更具体地涉及一种半废锅式气化炉。 

背景技术

传统的多喷嘴结构的气化炉有两种类型：第一种类型是在气化炉的直管段的下部设置多个喷嘴，气体上行、灰渣沿炉壁下行，这种类型的气化炉，系统流程长，废锅结构复杂，设备的造价高，运行过程中煤种波动大时易出现渣口堵塞；第二种类型是在气化炉的直管段的上部设置多个喷嘴，气体下行、灰渣沿炉壁下行，这种类型的气化炉多为激冷流程工艺，运行过程中煤种波动大时，也易出现渣口堵塞。此外，传统气化炉的炉体多为耐火砖结构，煤种适应性差，不能气化高灰熔点的煤。 

而且，对于目前煤制甲醇等的煤化多联产气化技术，多采用单一的激冷流程工艺或废锅流程工艺，高温合成气中的潜热激冷后造成大部的热量损失或高温合成气中的含尘量高，导致整个系统的热效率低或对设备磨损严重。 

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种半废锅式气化炉，所述半废锅式气化炉可以提高的气化效率、碳转化率、合成气除尘率和系统热效率。 

根据本实用新型的半废锅式气化炉，包括:炉体，所述炉体内具有燃烧室、位于所述燃烧室下面的废锅冷却室和位于所述废锅冷却室下面的激冷室，所述激冷室的下部构成水浴池，所述废锅冷却室的顶端与所述燃烧室的底端连通，所述废锅冷却室的底端与所述激冷室的上端连通，所述废锅冷却室内设有冷却室管，所述冷却室管内限定出辐射冷却室，所述冷却室管外壁与所述炉体的内壁之间限定出环绕辐射冷却室，所述环绕辐射冷却室上部设有合成气出口，所述激冷室底端设有灰渣出口；上部主喷嘴，所述上部主喷嘴设在所述炉体的顶端的中心，所述上部主喷嘴内设有点火器及火焰检测器，所述上部主喷嘴用于从所述燃烧室的顶部向所述燃烧室内喷射蒸汽、干粉煤或水煤浆、氧气、开工助燃气体和 可燃气体；和上部副喷嘴，所述上部副喷嘴设在所述炉体的顶部，用于从所述燃烧室的顶部向所述燃烧室内喷射蒸汽、干粉煤或水煤浆和氧气。 

根据本实用新型的半废锅式气化炉，通过设置串联的废锅冷却室和激冷室，高温合成气中的潜热可以通过废锅冷却室换热回收热量，从而可以充分地回收高温气体的潜热，又可以通过激冷室冷却、洗涤、增湿高温合成气，即可以提高热量回收利用效率，又可以降低合成气含尘量少、提高合成气水气比。当半废锅式气化炉用于煤制甲醇等项目时，可以使系统热效率更高、合成气含尘量更少、合成气水气比更高。 

而且，通过设置上部主喷嘴和上部副喷嘴，可以增加半废锅式气化炉内的高温气体的扰动，从而可以使干粉煤或水煤浆和气化剂(例如氧气、助燃气体、可燃气体、蒸汽等)混合的更加均匀，提高了转化率，增加了单位质量的干粉煤或水煤浆的发气量、提高了有效气产量以及蒸汽的分解率。其中，干粉煤或水煤浆中碳的转化率可达99.5％以上，可以显著地提高气化效率。 

此外，通过设置上部主喷嘴和上部副喷嘴不仅可以更加方便地调节半废锅式气化炉的负荷，而且可以更加容易地对半废锅式气化炉进行放大(即提高半废锅式气化炉的体积)。因此，根据本实用新型实施例的半废锅式气化炉具有热效率更高、碳转化率高、气化效率高、含尘量少、水气比便于调节、便于调节负荷等优点。 

另外，根据本实用新型上述的半废锅式气化炉还可以具有如下附加的技术特征： 

根据本实用新型的一个实施例，所述激冷室内设有激冷环、下降管和套设在所述下降管外面的上升管，所述下降管的上端与所述激冷环连接，所述上升管和所述下降管的下端插入到所述水浴池内，所述下降管的内腔与所述废锅冷却室连通，所述下降管与所述上升管之间的第一环形空间以及所述上升管与所述炉体之间的第二环形空间均与所述环绕辐射冷却室连通。 

根据本实用新型的一个实施例，所述冷却室管、上升管和所述下降管均由膜式水冷壁构成。 

根据本实用新型的一个实施例，所述上部主喷嘴为第一套管结构且限定出用于喷射所述蒸汽的第一蒸汽喷射通道、用于喷射所述主干粉煤或水煤浆和所述主氧气的干粉煤或水煤浆和氧气喷射通道以及用于喷射所述开工助燃气体和所述可燃气体的助燃气体和可燃气体通道。 

根据本实用新型的一个实施例，所述上部副喷嘴为第二套管结构且限定出用于喷射所述蒸汽的第二蒸汽喷射通道、用于喷射所述氧气的氧气喷射通道和用于喷射所述干粉煤或水煤浆的干粉煤或水煤浆喷射通道。 

根据本实用新型的一个实施例，所述上部副喷嘴为多个且绕所述上部主喷嘴均匀分布。