[发明专利]环式撞击型气化炉

说明书

本发明公开了一种环式撞击型气化炉，包括内设气化室(2)的炉体，炉体的顶盖部安装有气化原料喷嘴(1)以向下喷出环状气化原料流体，气化室的内周壁设有沿周向间隔布置的多个气化剂喷嘴(222)，其喷出的气化剂流体与气化原料流体在气化室内相互撞击而发生燃烧和气化反应。气化原料喷嘴内可形成有供气化原料通过的单流体通道(11)，围绕气化室的炉体周壁可包括从外至内的保温层(23)、气化剂环层(22)和水冷壁(21)，气化剂输送管布置在气化剂环层内。本发明的环式撞击型气化炉适于大规模碳质材料的气化处理，两种喷嘴的独立安装和撞击式气固混合，能够优化炉内温度分布，强化气固混合，提高燃料利用率，提高喷嘴和气化炉使用寿命。

技术领域

本发明涉及碳质材料气化领域，具体地，涉及一种气化炉装置。

背景技术

近年来，国内外煤气化技术开发及应用已大有进展。根据固定床、流化床、气流床及煤催化气化等煤气化技术的现状及发展趋势，并比较了国内外主要的煤气化技术，对当前煤化工技术及产业发展中令人关注的热点，如能量高效转化与合理回收方式、煤种适应性、大型化、装置可靠性、污水处理、技术集成以及产业政策等进行了分析和讨论后，行业专家多认为高压、大容量气流床气化技术具有良好的经济和社会效益，代表着目前煤气化技术的发展趋势。

随着科学技术和社会经济的发展，大型煤气化技术也将不断发展，如何提高煤气化整体效率、煤种适应性、气化炉单炉生产能力、装置的可靠性、提高和推进绿色气化工艺、减少污染物排放、降低投资强度、强化煤气化与新型煤化工的技术集成是煤气化技术的发展方向。

为适于大规模气化，现有技术中对气化炉的自身结构及气化原料、气化剂的进料、喷料布置等都进行了大量优化研究。

例如专利文献CN102911740A中公布了一种两段式气流床气化装置，包括气化炉上段气化室和气化炉下段气化室，气化炉上段气化室四周设有至少一层侧面工艺烧嘴室，至少两个侧面工艺烧嘴对称设于侧面工艺烧嘴室；气化炉下段气化室两侧同轴设有对置式工艺烧嘴室内。其中，通过设置多个气化室，可优化炉内温度分布，对炉体损伤小，更能够提高气化炉处理量，但由于使得炉体体积较大，增加了占地面积及很大的投资成本；而且多个工艺烧嘴设置则需要多套气化剂和气化原料输送系统，很容易造成系统不稳定，且投资成本增加较大。

专利文献CN1903998B则公开了一种典型的气化器注射器，包括两级泥流分离器和在它上面整合了冷却系统的注射器面板。第一级分离器将主泥流分离成多个二级泥流，每个二级泥流则又通过第二级分离器将二级泥流分离成多个三级泥流，三级泥流则通过泥流注射管以高压泥流形式注入气化室。反应剂在高压下以环状喷雾形式通过整合在注射器面板上的多个环状冲击孔冲击在每一个高压泥流上。此专利文献中未改变气化炉自身结构，气化注射器采用分级分料及喷雾方式，虽然可强化气固混合，但由于气化原料输送管径越来越小，很容易造成输送堵塞，且加工困难；多个注射管以同轴射流形式整合在注射面板上会造成注射面板温度极高，面板极易烧坏。

发明内容

针对现有技术中的上述缺陷或不足，本发明提供了一种环式撞击型气化炉，适于大规模气化处理，且能够优化炉内温度分布，强化气固混合，提高燃料利用率，提高气化炉使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供了一种气化炉，包括内设气化室的炉体，所述炉体的上部设有气化原料喷嘴，该气化原料喷嘴朝向所述气化室喷出环状气化原料流体，所述炉体上还设有多个与所述气化原料喷嘴非同轴布置的多个气化剂喷嘴，多个所述气化剂喷嘴喷出的气化剂流体与所述环状气化原料流体在所述气化室内相互撞击而发生燃烧和气化反应。

优选地，所述气化原料喷嘴内形成有供气化原料通过的单流体通道，所述单流体通道内设有分料器，使得气化原料流体经过所述分料器后从所述单流体通道的出口端呈环状流体喷出。