一种长周期稳定运行的水煤浆水冷壁气化炉.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CN109810730A(43)申请公布日2019.05.28(21)申请号201910156719.7(22)申请日2019.03.01(71)申请人中国东方电气集团有限公司地址610000四川省成都市金牛区蜀汉路333号申请人上海源晗能源技术有限公司(72)发明人刘四威张云峰吴家桦张香全胡春云刘庆陈慧朱鼎周虎徐莹璐王毅杨纯(74)专利代理机构成都天嘉专利事务所(普通合伙)51211代理人蒋斯琪(51)Int.Cl.C10J3/72(2006.01)C10J3/76(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种长周期稳定运行的水煤浆水冷壁气化炉(57)摘要本发明公开了一种长周期稳定运行的水煤浆水冷壁气化炉，包括位于气化炉串级水冷壁炉膛和膜式激冷器，串级水冷壁炉膛位于膜式激冷器上部；在气化炉炉体顶部，安装有点火投料一体化烧嘴；所述点火投料一体化烧嘴从外到内至少依次设置有：外环氧管、气膜外环氧管、煤浆管和中心氧管，烧嘴的喷嘴处呈收缩状，依次为雾化外环氧通道、气膜外环氧通道、煤浆通道、中心氧和燃气通道，中心氧和燃气通道的轴线上设置有点火杆；所述中心氧管内同时通入中心氧与燃气，或在中心氧管内再设置一同轴的用于通入燃气的燃气管。本发明实施时气化反应碳转化率高，反应产物分布好，气化炉能效水平高，可大幅提高气化炉连续运行时间，提高经济效益。CN109810730ACN109810730A权利要求书1/1页1.一种长周期稳定运行的水煤浆水冷壁气化炉，其特征在于：包括位于气化炉炉体（104）内的串级水冷壁炉膛（101）和膜式激冷器（103），串级水冷壁炉膛（101）位于膜式激冷器（103）上部；在气化炉炉体（104）顶部，安装有点火投料一体化烧嘴（102），点火投料一体化烧嘴（102）从外层到内层至少依次设置有：外环氧管、煤浆管和中心氧管，点火投料一体化烧嘴（102）的喷嘴处呈收缩状；外环氧管和煤浆管之间为外环氧通道（204），气膜外环氧管与煤浆管之间为气膜外环氧通道（204），煤浆管和中心氧管之间为煤浆通道（203），中心氧管内为中心氧和燃气通道（202），中心氧和燃气通道（202）的轴线上设置有点火杆（201）；所述中心氧管内同时通入中心氧与燃气，或者在中心氧管内再设置一同轴的用于通入燃气的燃气管。2.根据权利要求1所述的高效长周期稳定运行的水煤浆水冷壁气化炉，其特征还在于：所述气膜外环氧管为套管状，完全将煤浆管与外环氧管分隔陈两个通道，位于外层的通道为雾化外环氧通道（204），位于内层的通道为气膜外环氧通道（204）。3.根据权利要求1所述的高效长周期稳定运行的水煤浆水冷壁气化炉，其特征还在于：所述气膜外环氧管为收缩状的半截套管，外环氧管和气膜外环氧管之间为雾化外环氧通道（2041），气膜外环氧管和煤浆管之间为气膜外环氧通道（2042）。4.根据权利要求2或3所述的长周期稳定运行的水煤浆水冷壁气化炉，其特征在于：所述气膜外环氧管将外环氧管内的气体分割成两路，一路作为雾化外环氧气体用于雾化燃气和水煤浆，另一路作为气膜外环氧用于在煤浆与中心氧的原料预混区的外围形成气膜保护区。5.根据权利要求4所述的长周期稳定运行的水煤浆水冷壁气化炉，其特征在于：所述煤浆通道（203）中的物流与中心氧和燃气通道（202）的轴线形成夹角a，雾化外环氧通道（2041）中的气流与中心氧和燃气通道（202）的轴线形成夹角b，气膜氧通道中的气流与中心氧和燃气通道（202）的轴线形成夹角c，其中a＞b＞c。6.根据权利要求1所述的高效长周期稳定运行的水煤浆水冷壁气化炉，其特征还在于：根据气化反应特点，将所述串级水冷壁炉膛（101）设置成两级串级区结构，第一串级区的直径D1小于第二串级区的直径D2，第一串级区的高度h1小于第二串级区的高度h2。7.根据权利要求6所述的高效长周期稳定运行的水煤浆水冷壁气化炉，其特征还在于：所述串级水冷壁结构的水冷壁设置成膜式水冷壁，或者盘管式水冷壁，或者夹套式水冷壁。8.根据权利要求1所述的高效长周期稳定运行的水煤浆水冷壁气化炉，其特征在于：所述膜式激冷器（103）固定于气化炉的激冷室（2）的内隔板（105）上，激冷水通过多个激冷水进口（302）充满激冷器水箱（303），激冷器水箱（303）的下端设置有激冷水出口（306）。9.根据权利要求8所述的高效长周期稳定运行的水煤浆水冷壁气化炉，其特征在于：所述激冷器水箱（303）呈中空的倒锥型结构，激冷水出口（306）位于倒锥型结构底部的环形通道（304）下端，环形通道（304）内设置有用于增强激冷水流紊流的旋流板（305），环形通道（304）有末端固定环板（307），同时激冷水出口（306）设置成半