一种辐射废锅和包含其的气化炉及气化方法.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CN113025382A(43)申请公布日2021.06.25(21)申请号202110155863.6(22)申请日2021.02.04(71)申请人杨建平地址200126上海市浦东新区成山路24弄31号101室(72)发明人齐俊岭黄锐王丹(74)专利代理机构北京市浩天知识产权代理事务所(普通合伙)11276代理人刘云贵(51)Int.Cl.C10J3/48(2006.01)C10J3/50(2006.01)权利要求书1页说明书10页附图4页(54)发明名称一种辐射废锅和包含其的气化炉及气化方法(57)摘要本发明提供了一种辐射废锅，包括分布环、换热单元和收集环，其中，所述换热单元由换热板构成。本发明还提供了一种气化炉，包括喷嘴、气化室、冷却室和渣池，其特征在于，所述冷却室中设置有上述的辐射废锅。本发明还提供了采用该气化炉实施的气化方法。CN113025382ACN113025382A权利要求书1/1页1.一种辐射废锅，其特征在于，包括分布环、换热单元和收集环，其中，所述换热单元由换热板构成。2.根据权利要求1所述的辐射废锅，其特征在于，所述辐射废锅包括单筒体辐射废锅和双筒体辐射废锅。3.根据权利要求2所述的辐射废锅，其特征在于，所述单筒体辐射废锅的所述换热单元由长换热板和短换热板相间构成，突出的长换热板形成水冷屏。4.根据权利要求2所述的辐射废锅，其特征在于，所述双筒体辐射废锅包括内辐射废锅和外辐射废锅；所述内辐射废锅的直径小于所述外辐射废锅的直径，二者之间形成折流通道；其中内辐射废锅的换热单元由长换热板和短换热板相间构成，突出的长换热板形成水冷屏。5.根据权利要求1所述的辐射废锅，其特征在于，所述换热板为鼓泡板；所述分布环根据辐射废锅的大小，分为整体式分布环或分段式分布环；所述换热板表面涂覆碳化硅层。6.一种气化炉，包括喷嘴、气化室、冷却室和渣池，其特征在于，所述冷却室中设置有权利要求1‑5任一项所述的辐射废锅。7.根据权利要求6所述的气化炉，其特征在于，所述冷却室壳体内侧设有耐火砖，耐火砖内侧设有所述辐射废锅。8.根据权利要求6所述的气化炉，其特征在于，所述喷嘴由外向内包括同轴设计的水夹套、干煤粉通道、环隙氧通道、水煤浆通道和中心氧通道；其中，所述干煤粉通道、所述环隙氧通道、所述水煤浆通道和所述中心氧通道的端口到喷嘴出口的距离依次增加。9.一种气化方法，其特征在于，采用权利要求6‑8任一项所述的气化炉，包括：(1)通过喷嘴将干煤粉、水煤浆、氧气喷入气化炉，在气化室发生气化反应；(2)所述气化反应生成的高温粗煤气和熔渣进入冷却室和渣池；(3)经冷却后的粗煤气离开冷却室进入下一工序；其中，所述气化炉内的压力为3.0～7.0MPa，所述气化室内的燃烧温度为1500℃～1750℃。10.根据权利要求9所述的气化方法，其特征在于，所述冷却后的粗煤气温度为750℃～800℃；所述水煤浆的浓度为60％wt～65％wt；所述干煤粉中90％颗粒粒径≤150μm。2CN113025382A说明书1/10页一种辐射废锅和包含其的气化炉及气化方法技术领域[0001]本发明属于煤气化炉燃烧技术领域，涉及一种辐射废锅和包含其的气化炉及气化方法，尤其涉及一种大型化干湿物料混合多点进料的可燃物气化和热量回收装置及其系统方法。背景技术[0002]煤气化是采用空气、富氧空气、水蒸气和氧气等作为气化剂，煤基燃料在一定的压力与温度下与气化剂发生不完全燃烧反应(气化反应)，生成氢气和一氧化碳为主的粗煤气。[0003]目前，国内已经成功实现工业化的煤气化工艺有数十种之多。就实际应用来看，应用最广泛的应属气流床气化工艺，该工艺将磨煤加工后的煤粒以煤浆或煤粉的型式与气化剂一起喷入气化炉，在燃料气化过程中产生的煤气夹带熔渣并流在冷却室内经分离后出气化炉。根据进入气化炉的煤粒形态，煤气化工艺分为水煤浆气化工艺和粉煤气化工艺。其中，水煤浆气化工艺相比于粉煤气化工艺，具有气化炉结构简单、对原料适应性强、气化生产气纯度高、碳转化率高等优点。因此，水煤浆气化工艺越来越受到生产商的青睐。[0004]煤气化回收高温煤气显热工艺包括：激冷流程和废锅流程。其中激冷工艺最为常用，可以将气化室出来的高温煤气从1300摄氏度左右激冷到300摄氏度以下，设备结构简单，投资省，但是能量回收效率低。辐射废锅可以将高温煤气从1300摄氏度冷却至700摄氏度左右，然而现有的辐射废锅装置存在换热面积和换热效率低，出现堵渣等问题，因此需要进一步改进。[0005]此外，水煤浆气化工艺的代表有Texaco煤气化，华理四喷嘴煤气化等。由于Texaco煤气化的气化烧嘴寿命较短，一般使用2个月后需停车进行检查、维修或更换喷嘴，此外，Texaco