[发明专利]一种固定床气化炉及排灰排渣方法

说明书

本发明公开了一种固定床气化炉及排灰排渣方法，包括炉体，所述炉体的上端通过导料管连接有高压料仓，炉体上部设有出气口，炉体上部内部中设有测温管，测温管内部设有若干个不同高度位置的用于测量温度的热电偶，炉体的锥形下部炉体下部设有固体料排出区，炉体下部设有至少两组助剂进口，固体料排出料区的出口端连接有残碳处理机构。本发明将气化炉反应气体的布风结构和排灰结构显著地简化，可直接进行干法排灰控制，在需要进入熔渣操作范围时，将残碳燃烧和灰渣熔融的过程从气化炉本体上分离出来，采用小型的燃烧装备完成灰渣熔融操作，气化炉排灰排渣得到精准控制，且气化炉的启停热备等操作变得更简易，明显有利于提高固定床气化炉的可靠性和可用性，实现固体渣和液态渣的排放。

技术领域

本发明属于气化炉领域，具体地说是一种固定床气化炉及排灰排渣方法。

背景技术

固定床(也称移动床)气化炉是最古老煤气化设备，它具有技术成熟、设备可靠，生产操作灵活，煤转化过程热效率高等特点。尽管现代煤气化技术在原料、环保等多方面具有先进性，固定床气化仍然有其适当的应用前景，尤其在采用熔渣排灰即使后，固定床气化在加压条件下的处理能力显著提高，而且环保特性有所改善。固定床气化炉原料准备简单，高甲烷产率高附加值的焦油副产品，高热效率，是与其它技术相比的重要特点，特别是明显的低氧气消耗，使其在煤气化联合循环发电领域的应用具有特殊的吸引力。

至今绝大部分固定床气化炉所必备的是炉篦，炉篦既支撑炉内床料，也具备气化剂分布功能，炉蓖子将气化过程产生的灰引导到加压灰仓。大型炉蓖子结构复杂，投资和维护成本高，操作可靠性低。液态排渣的固定床气化炉则是将灰渣在高于灰熔点的温度下转变成熔融状态，液体便于流动，且由于气化反应温度提高，气化炉生成强度提高符合现代煤化工的需要。然而，现有的熔渣型固定床气化炉，熔渣控制难度大，操作窗口窄，形成的渣池对气化炉的喷嘴材料、耐火材料等要求高且价格昂贵，堵渣后清理维护周期长费用高。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种固定床气化炉及排灰排渣方法。

为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：

一种固定床气化炉，包括炉体，所述炉体的上端通过导料管连接有高压料仓，炉体上部设有出气口，炉体上部内部中设有测温管，测温管内部设有若干个不同高度位置的用于测量温度的热电偶，炉体下部设有固体料排出区，炉体下部设有至少两组助剂进口，固体料排出料区的出口端连接有残碳处理机构。

所述残碳处理机构包括相连接的残碳旋风燃烧筒和熔渣淬冷筒，残碳旋风燃烧筒上设有助剂引入口，炉体下部设有控制阀，该控制阀与残碳旋风燃烧筒连接。

所述残碳旋风燃烧筒和熔渣淬冷筒均竖直设置，残碳旋风燃烧筒的进口端与固体料排出区连接。

所述固体料排出区内设有排料控制器。

所述残碳旋风燃烧筒呈一端高一端低的倾斜设置，熔渣淬冷筒竖直设置，控制阀连接在残碳旋风燃烧筒的进料端，烟气回流管连接在残碳旋风燃烧筒的侧壁，残碳旋风燃烧筒的进口端与固体料排出区连接。

所述残碳旋风燃烧筒和熔渣淬冷筒均竖直设置，控制阀连接在残碳旋风燃烧筒的侧壁，固体料排出区与残碳旋风燃烧筒的侧壁连接，烟气回流管连接在残碳旋风燃烧筒的进口端。

所述固定料排出区的出口端装接有灰渣罐。

所述残碳处理机构包括灰熔融控制筒和熔渣淬冷器，灰熔融控制筒与固体料排出区的出口端连接，灰熔融控制筒底部装接有气力阀，灰熔融控制筒上设有助剂入口，熔渣淬冷器上装接有平衡管，平衡管与气化炉锥底区相连，平衡管上设有放散口和补充气体入口，气力阀从下往上倾斜延伸，并且该气力阀高的一端与熔渣淬冷口的入口连接，气力阀低的一端与灰熔控融控制筒连接，与熔渣淬冷器的连接点的位置比与灰熔融控制筒的连接点位置的高度差不小于气力阀的管道直径。通过补充气体流量和平衡管阀门控制，调节气力阀的出口压力，达到控制熔融渣经过气力阀阀的排放速度。