[发明专利]一种新型低热值浆体燃料气化炉

说明书

本发明的一种新型低热值浆体燃料气化炉，通入低热值含碳浆体燃料进行气化，所述气化炉炉壳侧壁上段设有若干浆体燃料雾化喷嘴，下段设有若干气化剂喷嘴，底部设有一气化剂喷嘴，浆体燃料经过浆体燃料雾化喷嘴雾化，并以雾化状态送入气化炉本体内进行气化，生成合成气和高温灰。本发明的低热值浆体燃料气化炉，排渣简单、更换烧嘴时无需停炉、能适用低热值含碳浆体燃料气化。

技术领域

本发明属于气化领域，具体涉及一种新型低热值浆体燃料气化炉。

背景技术

气化技术是一种新型煤化工技术，不仅能够解决直接燃烧产生的能源浪费和环境污染问题，而且能将低阶的一次能源转化成二次能源实现能源分级利用，在我国能源战略结构中占据着重要地位。随着近年来新型煤化工产业的发展，水煤浆气化技术得到迅速推广应用。水煤浆气化炉是水煤浆气化技术的关键设备，国外有德士古气化炉、国内华东理工大学和清华大学等均开发了水煤浆气化炉并有工业应用。现有的水煤浆气化炉采用液态排渣和固态排渣两种方式，这两种方式均存在堵塞、运行复杂的问题；且目前的水煤浆喷嘴存在寿命期限，需定期更换烧嘴，现有技术在更换烧嘴时需停炉，待更换、检修完毕再启炉，造成了系统开车率低、操作弹性小、成本浪费等诸多问题。此外，随着国家倡导分质分级煤炭利用方式，水煤浆将逐渐被固废、废水、含碳原料制成的低热值含碳浆体燃料所代替。低热值含碳浆体燃料由于其含碳量低、热值低、着火困难、难以稳定燃烧，因此其气化比普通浆体燃料的气化要困难得多，目前还没有关于低热值浆体燃料气化炉的相关研究与专利。因此，如何优化浆体燃料气化炉的结构以降低运行成本、提高气化效率及低热值燃料适应性，成为浆体燃料气化炉发展的关键。

发明内容

本发明专利的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种排渣简单、更换烧嘴时无需停炉、低热值含碳浆体燃料适用的新型低热值浆体燃料气化炉。

为实现上述目的，本发明专利的一种新型低热值浆体燃料气化炉，通入低热值含碳浆体燃料进行气化，所述气化炉炉壳侧壁上段设有若干浆体燃料雾化喷嘴，下段设有若干气化剂喷嘴，底部设有一气化剂喷嘴，浆体燃料经过浆体燃料雾化喷嘴雾化，并以雾化状态送入气化炉本体内进行气化，生成合成气和高温灰。

气化炉炉壳侧壁下段还设有气体出口，所述气体出口设置在所述气化剂喷嘴下端的气化炉炉壳上，气体出口处依次配设换热器和除尘器，配合排出合成气和高温灰。

所述换热器通过换热管连通到浆体燃料雾化喷嘴前的管道中，通过吸收高温合成气的热量来预热低热值含碳浆体燃料。

进一步地，所述气化炉炉壳上连接若干喷嘴接口，数量与浆体燃料雾化喷嘴对应；所述浆体燃料雾化喷嘴通过喷嘴接口连接在气化炉炉壳上，且所述喷嘴接口与所述气化炉炉壳连接的一端配设一闸板，所述闸板通过氧气和水蒸汽进行密封和降温，以截断浆体燃料雾化喷嘴连通所述气化炉；

所述气化剂喷嘴设置在所述浆体燃料雾化喷嘴下端，沿气化炉炉壳的圆周方向均匀分布多个，并沿气化炉的高度位置设置多层；气化剂总量的30～45％分层送入气化炉中进行分级气化反应；所述气化炉底部设有一气化剂喷嘴，气化剂总量的10～20％送入该气化剂喷嘴中作为气化炉底部的流化风；

所述浆体燃料雾化喷嘴为双流体超音速雾化喷嘴，包括浆体燃料通道和雾化介质通道，所述浆体燃料通道为先收缩再扩张的型式，与雾化介质通道通入的雾化介质充分混合后，获得超音速气流，利用超音速气流对浆体燃料进行雾化。

所述浆体燃料通道连接汽化泵，汽化泵连通氧气管路与浆体燃料管路，部分氧气与低热值浆体燃料在汽化泵中预先混合，再通往浆体燃料通道中进行雾化；

所述雾化介质通道连通一混合箱，混合箱连通两管路，一路为水蒸气，一路为氧气，氧气与水蒸气一同送入雾化介质通道，与雾化后的浆体燃料充分混合后送入气化炉本体，用作浆体燃料的气化剂，以满足低热值燃料的燃烧气化；