一种单喷嘴气化炉及气化方法.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CN111454754A(43)申请公布日2020.07.28(21)申请号202010443907.0(22)申请日2020.05.22(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)发明人龚岩郭庆华于广锁梁钦锋王辅臣陈雪莉刘海峰王亦飞代正华李伟锋郭晓镭许建良王兴军陆海峰赵辉刘霞丁路赵丽丽(74)专利代理机构上海弼兴律师事务所31283代理人薛琦邹玲(51)Int.Cl.C10J3/72(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种单喷嘴气化炉及气化方法(57)摘要本发明公开了一种单喷嘴气化炉及气化方法。其包括炉体和位于炉体的顶部的喷嘴；炉体由外至内依次包括炉体外壳和炉膛，炉膛由上至下分为炉膛拱形段和炉膛直筒段；喷嘴的出口伸入炉膛内；气化炉还包括以气化炉中轴为轴心、绕设于炉膛直筒段的第一电磁线圈和第二电磁线圈；第一电磁线圈和第二电磁线圈用于产生两个同向磁场；第一电磁线圈与喷嘴的出口的垂直间距为0.25～0.5倍炉膛直筒段的直径；第二电磁线圈与喷嘴的出口的垂直间距为1.5～2.5倍炉膛直筒段的直径。该单喷嘴气化炉克服了耐火砖等实体材料无法在高温下约束气化火焰的缺陷，从而提高了高温火焰区域单位体积内的反应强度；提高了碳转化率。CN111454754ACN111454754A权利要求书1/2页1.一种单喷嘴气化炉，其特征在于，其包括炉体和位于所述炉体的顶部的喷嘴；所述炉体由外至内依次包括炉体外壳和炉膛，所述炉膛由上至下分为炉膛拱形段和炉膛直筒段；所述喷嘴的出口伸入所述炉膛内；所述气化炉还包括以所述气化炉中轴为轴心、绕设于所述炉膛直筒段的第一电磁线圈和第二电磁线圈；所述第一电磁线圈和所述第二电磁线圈用于产生两个同向磁场；所述第一电磁线圈与所述喷嘴的出口的垂直间距为所述炉膛直筒段的直径的0.25～0.5倍；所述第二电磁线圈与所述喷嘴的出口的垂直间距为所述炉膛直筒段的直径的1.5～2.5倍。2.根据权利要求1所述的单喷嘴气化炉，其特征在于，所述喷嘴与所述炉体的中心轴线相同；和/或，所述喷嘴的不同位置处还设有喷嘴冷却水进口和喷嘴冷却水出口；和/或，所述喷嘴为双通道喷嘴、三通道喷嘴、四通道喷嘴或五通道喷嘴；较佳地，所述喷嘴为双通道喷嘴，所述双通道喷嘴包括用于输送氧化剂的通道和用于输送燃料的通道；所述用于输送氧化剂的通道的内径与所述用于输送燃料的通道的内径之比较佳地为1:2～1:6。3.根据权利要求1所述的单喷嘴气化炉，其特征在于，所述喷嘴的外部还套设有喷嘴保护夹套。4.根据权利要求3所述的单喷嘴气化炉，其特征在于，所述喷嘴保护夹套的出口直径为所述喷嘴的出口直径的1.2～1.5倍；和/或，所述喷嘴保护夹套的不同位置处设有冷却水进口和冷却水出口；和/或，所述喷嘴与所述喷嘴保护夹套的连接通过对夹球阀实现；和/或，所述喷嘴的出口、所述喷嘴保护夹套的底端均与所述炉膛的内顶面齐平。5.根据权利要求3所述的单喷嘴气化炉，其特征在于，所述炉体外壳与所述炉膛之间设有耐火衬里；较佳地，所述炉体外壳与所述耐火衬里之间填充有耐火棉。6.根据权利要求1所述的单喷嘴气化炉，其特征在于，所述第一电磁线圈和/或所述第二电磁线圈的匝数为50～200匝。7.根据权利要求1所述的单喷嘴气化炉，其特征在于，所述第一电磁线圈与第一调压器的输出端连接；和/或，所述第二电磁线圈与第二调压器的输出端连接。8.一种单喷嘴气化炉的气化方法，其特征在于，所述气化方法采用如权利要求1～7任一项所述的单喷嘴气化炉，在所述喷嘴的出口处形成外焰温度为2200℃以上的火焰，进行气化即可。9.根据权利要求8所述的气化方法，其特征在于，当所述第一电磁线圈和所述第二电磁线圈分别与第一调压器的输出端和第二调压器的输出端连接时，所述第一调压器的输出端电压与所述第二调压器的输出端电压相等。2CN111454754A权利要求书2/2页10.根据权利要求8所述的气化方法，其特征在于，当所述喷嘴为双通道时，氧化剂和燃料中的氧碳比为0.6～1.5。3CN111454754A说明书1/5页一种单喷嘴气化炉及气化方法技术领域[0001]本发明涉及一种单喷嘴气化炉及气化方法。背景技术[0002]煤气化技术作为洁净煤技术的核心技术之一，是发展煤基化学品、煤基液体燃料、先进的IGCC发电、多联产系统、制氢、燃料电池等过程工业的基础，是这些行业的共性技术、关键技术和龙头技术，其应用领域与产品极为广泛。气流床煤气化技术，尤其是高压、大容量气流床煤气化技术具有良好的经济和社会效益，是最为成熟和应用最为广泛的清洁煤利用技术。[0003]气流床煤气化技术采用1300～1700℃的气化温度，液态排渣，使气化过程由900℃