带辐射废锅的氧气分级气化炉.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CN109504444A(43)申请公布日2019.03.22(21)申请号201811374837.7(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袁苹(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)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称带辐射废锅的氧气分级气化炉(57)摘要本发明公开了带有辐射废锅的氧气分级气化炉，包括：壳体、烧嘴、辐射废锅和排渣池，壳体内形成气化室，壳体的内壁上设置有耐火层，壳体的底部收缩形成气化室出渣口；烧嘴包括顶部烧嘴和二次氧烧嘴，顶部烧嘴设置在壳体的顶壁上且适于向气化室喷射煤浆、氧气；二次氧烧嘴设置在壳体的侧壁上且适于向气化室喷射氧气；辐射废锅与气化室出渣口相连，辐射废锅内设置有膜式水冷壁和多个水冷屏，多个水冷屏沿周向均匀分布且分别通过鳍片与膜式水冷壁相连，辐射废锅的底部收缩形成废锅出渣口；排渣池与辐射废锅的底部相连，废锅出渣口伸入排渣池内液面以下，排渣池的上部侧壁具有粗合成气出口，底部具有排渣口。因此，本发明的带辐射废锅的氧气分级气化炉具有碳转化率高和能量利用率高的优点。CN109504444ACN109504444A权利要求书1/1页1.一种带辐射废锅的氧气分级气化炉，其特征在于，包括：壳体，所述壳体内形成气化室，所述壳体的内壁上设置有耐火层，所述耐火层材料为耐火砖或水冷壁，所述壳体的底部收缩形成气化室出渣口；烧嘴，所述烧嘴包括顶部烧嘴和二次氧烧嘴，所述顶部烧嘴设置在所述壳体的顶壁上且适于向所述气化室喷射煤浆、氧气；所述二次氧烧嘴设置在所述壳体的侧壁上且适于向所述气化室喷射氧气；辐射废锅，所述辐射废锅与所述气化室出渣口相连，所述辐射废锅内设置有膜式水冷壁和多个水冷屏，所述多个水冷屏沿周向均匀分布且分别通过鳍片与所述膜式水冷壁相连，所述辐射废锅的底部收缩形成废锅出渣口；排渣池，所述排渣池与所述辐射废锅的底部相连，所述废锅出渣口伸入所述排渣池内液面以下，所述排渣池的上部侧壁具有粗合成气出口，底部具有排渣口。2.根据权利要求1所述的氧气分级气化炉，其特征在于，所述顶部烧嘴内设置有点火棒。3.根据权利要求1所述的氧气分级气化炉，其特征在于，所述二次氧烧嘴包括至少1-6个，优选2-4个。4.根据权利要求3所述的氧气分级气化炉，其特征在于，所述二次氧烧嘴在所述壳体的侧壁上沿周向均匀分布。5.根据权利要求4所述的氧气分级气化炉，其特征在于，所述二次氧烧嘴沿水平方向喷射。6.根据权利要求5所述的氧气分级气化炉，其特征在于，所述二次氧烧嘴与所述顶部烧嘴的竖直距离为气化体的1/3-3/4。7.根据权利要求5所述的氧气分级气化炉，其特征在于，所述辐射废锅内多个水冷屏为8-24个。2CN109504444A说明书1/3页带辐射废锅的氧气分级气化炉技术领域[0001]本发明属于气化炉领域，具体而言，本发明涉及带辐射废锅的氧气分级气化炉。背景技术[0002]气化反应往往在高温高压条件下进行，因此气化炉壁面往往需要采用耐火材料来确保炉体安全。气化炉内的火焰分布主要与氧分布有关，当采取顶部多喷嘴或单喷嘴进料时，由于顶部氧化剂充足，往往导致顶部区域火焰温度较高，从而导致顶部烧嘴及壁面局部区域耐火材料寿命偏短，在生产期间常常需要停车进行检修，造成人力和财力的浪费。但是现有的气化炉大多数为激冷流程，高温合成气直接通入激冷水激冷，造成热量的极大浪费。如果在气化炉中设置辐射废锅，可以有效地回收高温合成气的显然，副产高温高压饱和水蒸气，极大地提高了能源利用效率。发明内容[0003]本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种具有能量利用率高、水煤浆碳转化率高的氧气分级气化炉。[0004]根据本发明的一个方面，本发明提出了带辐射废锅的氧气分级气化炉，根据本发明的实施例，包括：[0005]壳体，所述壳体内形成气化室，所述壳体的内壁上设置有耐火层，所述耐火层材料为耐火砖或水冷壁，所述壳体的底部收缩形成气化室出渣口；[0006]烧嘴，所述烧嘴包括顶部烧嘴和二次氧烧嘴，所述顶部烧嘴设置在所述壳体的顶壁上且适于向所述气化室喷射煤浆、氧气；所述二次氧烧嘴设置在所述壳体的侧壁上且适于向所述气化室喷射氧气；[0007]辐射废锅，所述辐射废锅与所述气化室出渣口相连，所述辐射废锅内设置有膜式水冷壁和多个水冷屏，所述多个水冷屏沿周向均匀分布且分别通过鳍片与所述膜式水冷壁相连，所述辐射废锅的底部收缩形成废锅出渣口；[