水冷壁衬里及包含其的辐射废锅和气化炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113150835A(43)申请公布日2021.07.23(21)申请号202110482596.3(22)申请日2021.04.30(71)申请人华东理工大学地址200237上海市徐汇区梅陇路130号(72)发明人郭庆华于广锁龚岩许建良梁钦锋王辅臣刘海峰王亦飞代正华陈雪莉李伟锋郭晓镭王兴军陆海峰赵辉刘霞赵丽丽沈中杰丁路(74)专利代理机构上海弼兴律师事务所31283代理人王卫彬邹玲(51)Int.Cl.C10J3/76(2006.01)C10J3/86(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称水冷壁衬里及包含其的辐射废锅和气化炉(57)摘要本发明公开了一种水冷壁衬里及包含其的辐射废锅和气化炉。所述水冷壁衬里包括筒体水冷壁，筒体水冷壁周向设置形成辐射废锅炉膛；多组换热单元，多组换热单元设置在辐射废锅炉膛内且沿周向分布；每组换热单元包括鳍片水冷壁Ⅰ和至少一组鳍片水冷壁Ⅱ；鳍片水冷壁Ⅰ沿由筒体水冷壁到辐射废锅炉膛的中心轴方向分布；鳍片水冷壁Ⅱ周向设置且与鳍片水冷壁Ⅰ交叉。本发明提供的水冷壁衬里在相同换热量下，能有效降低废锅和气化炉的高度，同时有效减少水冷壁积灰，提高水冷壁的长周期运行效率。CN113150835ACN113150835A权利要求书1/1页1.一种水冷壁衬里，其特征在于，其包括：筒体水冷壁，所述筒体水冷壁周向设置，形成辐射废锅炉膛；多组换热单元，所述多组换热单元设置在所述辐射废锅炉膛内且沿周向分布；每组所述换热单元包括鳍片水冷壁Ⅰ和至少一组鳍片水冷壁Ⅱ；所述鳍片水冷壁Ⅰ沿由所述筒体水冷壁到所述辐射废锅炉膛的中心轴方向分布；所述鳍片水冷壁Ⅱ周向设置且与所述鳍片水冷壁Ⅰ交叉；所述鳍片水冷壁Ⅰ的前端与所述中心轴的间距X1为D1～2D1，其中所述D1为合成气入口的直径，所述前端为靠近所述中心轴的一端；相邻两组所述鳍片水冷壁Ⅰ的前端间距X2大于300mm；相邻两组所述换热单元中，设置在前端的两组所述鳍片水冷壁Ⅱ的周向间距X3大于200mm。2.如权利要求1所述的水冷壁衬里，其特征在于，所述间距X1为1.2D1～1.8D1，例如1.3D1、1.4D1、1.5D1或1.6D1，较佳地为1.5D1。3.如权利要求1所述的水冷壁衬里，其特征在于，所述间距X2为300～900mm，优选400～800mm，例如450mm、500mm、550mm、600mm、650mm或700mm。4.如权利要求1所述的水冷壁衬里，其特征在于，所述间距X3为200～500mm，优选300～500mm，例如350mm、400mm或450mm。5.如权利要求1所述的水冷壁衬里，其特征在于，同一所述换热单元中，所述鳍片水冷壁Ⅱ与所述鳍片水冷壁Ⅰ的前端的间距X4为0～250mm，较佳地为50～160mm，例如72mm、91mm或144mm。6.如权利要求1所述的水冷壁衬里，其特征在于，所述鳍片水冷壁Ⅱ的组数为多组，较佳地为2～4组，例如3组。7.如权利要求1所述的水冷壁衬里，其特征在于，单个所述换热单元中，所述鳍片水冷壁Ⅱ的组数为多组时，相邻两组所述鳍片水冷壁Ⅱ的间距X5为60mm≤X5≤400mm。8.如权利要求7所述的水冷壁衬里，其特征在于，所述间距X5为144mm、216mm、288mm或360mm。9.一种辐射废锅，其特征在于，其包括如权利要求1～8任一项所述的水冷壁衬里。10.一种气化炉，其特征在于，其包括权利要求9所述的辐射废锅。2CN113150835A说明书1/4页水冷壁衬里及包含其的辐射废锅和气化炉技术领域[0001]本发明涉及一种水冷壁衬里及包含其的辐射废锅和气化炉。背景技术[0002]煤炭在现阶段仍是我国的重要基础能源和原料。近年来，我国现代煤化工产业发展迅速，以气流床煤气化为代表的煤炭清洁高效利用技术是发展现代煤化工产业的核心技术和龙头技术。我国在煤气化技术基础研究、技术开发、工程示范与应用等方面成绩显著，开发了以多喷嘴对置式水煤浆气化技术等为代表的大型煤气化技术，可满足多元化煤化工产品对气化技术的需求，对保障国家能源安全发挥了重要作用。[0003]气流床煤气化技术主要包括激冷流程、废锅流程、废锅‑激冷联合流程(亦即半废锅流程)，其中，激冷流程应用最为广泛且装置投资低，由于气化炉产生的高温合成气在激冷后水气比较高，可满足全变换的蒸汽需要，该流程工艺主要应用于煤制合成氨、煤制氢等产业。废锅流程能源利用率高，通过设置在气化炉燃烧室出口的辐射废锅和对流废锅充分回收高温合成气热量，但因设备庞大且装置复杂，其一次投资较高，主要应用于IGCC发电等行业。半废锅流程气化技术的开发介于激冷流程和废锅流程之间，既可以提高能源利用效率又可以适当降低设备投资，对