煤气化废热全回收系统.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CN109504455A(43)申请公布日2019.03.22(21)申请号201811377819.4(22)申请日2018.11.19(71)申请人清华大学山西清洁能源研究院地址030032山西省太原市电子街10号(72)发明人毕大鹏张建胜李位位(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人赵天月(51)Int.Cl.C10J3/48(2006.01)C10J3/86(2006.01)F28D21/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称煤气化废热全回收系统(57)摘要本发明公开了煤气化废热全回收系统，包括：带辐射废锅的气化炉和对流废锅，其中，气化炉包括气化炉上壳体、气化室水冷壁、烧嘴、辐射废锅和排渣池。烧嘴包括顶置烧嘴和侧置烧嘴；辐射废锅包括：辐射废锅壳体、第一水冷壁、第一组水冷屏、第二水冷壁和第二组水冷屏，其中，第一水冷壁设置在辐射废锅壳体内且形成合成气下行通道；第一组水冷屏设置在合成气下行通道内；第二水冷壁套设在第一水冷壁外且与第一水冷壁之间形成合成气上行通道；第二组水冷屏设置在合成气上升通道内；对流废锅与辐射废锅的粗合成气出口相连。该煤气化废热全回收系统具有能量利用率高、碳转化率高、换热面积大、显热回收效率高、有效避免辐射废锅堵渣的优点。CN109504455ACN109504455A权利要求书1/2页1.一种煤气化废热全回收系统，其特征在于，包括：气化炉，所述气化炉包括：气化炉上壳体，所述气化炉上壳体内且限定出气化室，所述气化炉上壳体的底部收缩形成出渣口；气化炉水冷壁，所述气化炉水冷壁设置在所述气化室内；顶置烧嘴，所述顶置烧嘴设置在所述气化炉上壳体的顶部上且适于向所述气化室内喷射干粉煤、氧气和蒸汽或者水煤浆和氧气；侧置烧嘴，所述侧置烧嘴设置在所述气化炉上壳体的侧壁上且适于向所述气化室内喷射干粉煤、氧气和蒸汽或者水煤浆和氧气；辐射废锅，所述辐射废锅包括：辐射废锅壳体，所述辐射废锅壳体的顶部与气化炉上壳体连接，所述辐射废锅壳体的上部具有粗合成气出口；第一水冷壁，所述第一水冷壁设置在所述辐射废锅壳体内，所述第一水冷壁形成合成气下行通道；第一组水冷屏，所述第一组水冷屏包括多个第一水冷屏，所述多个第一水冷屏设置在所述合成气下行通道内且沿周向分布，每个所述第一水冷屏均由所述第一水冷壁向所述合成气下行通道中心轴方向延伸；第二水冷壁，所述第二水冷壁套设在所述第一水冷壁外侧，且所述第二水冷壁与所述第一水冷壁之间形成有连通所述合成气下行通道与所述粗合成气出口的合成气上行通道；第二组水冷屏，所述第二组水冷屏包括多个第二水冷屏，所述多个第二水冷屏设置在所述合成气上升通道内；其中，所述第一水冷壁的下集箱、每个所述第一水冷屏的下集箱、所述第二水冷壁的下集箱和每个所述第二水冷屏的下集箱相连并与穿过所述辐射废锅壳体下部的冷却水进水管相连通；所述第一水冷壁的上集箱、每个所述第一水冷屏的上集箱、所述第二水冷壁的上集箱和每个所述第二水冷屏的上集箱相连并与穿过所述辐射废锅壳体上部的冷却水出水管相连通，排渣池，所述排渣池设置在所述辐射废锅的下方，所述排渣池的底部具有排渣口；对流废锅，所述对流废锅内设有水冷管，并且所述对流废锅具有粗合成气进口、合成气出口和出灰口，所述粗合成气进口与所述粗合成气出口相连。2.根据权利要求1所述的煤气化废热全回收系统，其特征在于，所述侧置烧嘴沿水平方向喷射。3.根据权利要求2所述的煤气化废热全回收系统，其特征在于，所述侧置烧嘴与所述顶置烧嘴的竖直距离为0.1-0.5D，其中D为所述壳体的内径。4.根据权利要求1-3任一项所述的煤气化废热全回收系统，其特征在于，所述多个第一水冷屏为8-24个。5.根据权利要求4所述的煤气化废热全回收系统，其特征在于，每相邻两个所述第一水冷屏之间的夹角为15-45度。6.根据权利要求5所述的煤气化废热全回收系统，其特征在于，所述第一水冷屏与所述2CN109504455A权利要求书2/2页第一水冷壁通过鳍片相连，所述第一水冷屏的宽度为所述合成气下行通道半径的1/9-1/4。7.根据权利要求1或6所述的煤气化废热全回收系统，其特征在于，所述多个第二水冷屏为8-24个。8.根据权利要求7所述的煤气化废热全回收系统，其特征在于，每个所述第二水冷屏与一个所述第一水冷屏位于同一平面内。9.根据权利要求8所述的煤气化废热全回收系统，其特征在于，所述第二水冷壁与所述第一水冷壁之间的距离为辐射废锅筒体的1/10-1/8。10.根据权利要求9所述的煤气化废热全回收系统，其特征在于，所述第二水冷屏与所述第二水冷壁通过鳍片相连，所述第二水冷屏的宽度为所述第二水冷壁与所述第一水冷壁之间的距离