一种合成气显热回收装置和回收方法及气化炉.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CN108342227A(43)申请公布日2018.07.31(21)申请号201810320675.2(22)申请日2018.04.09(71)申请人北京迈未科技有限公司地址101111北京市大兴区北京经济技术开发区科创十三街18号院1号楼10层1005(72)发明人张燕(74)专利代理机构北京知舟专利事务所(普通合伙)11550代理人郭韫(51)Int.Cl.C10J3/72(2006.01)F28C3/06(2006.01)F28C3/12(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图4页(54)发明名称一种合成气显热回收装置和回收方法及气化炉(57)摘要本发明提供了一种合成气显热回收装置及方法，并提供了包括该显热回收装置的气化炉，所述显热回收装置通过设置多级喷射装置，通过其中的第一喷射装置，从而在辐射换热室的上游形成贴近换热面的低温区和位于低温区中间的核心高温区，核心高温区与换热面之间通过辐射方式换热，有效提高了换热的效率。同时本发明所述显热回收装置通过设置多级喷射装置，从而在气化合成气的流动路径上形成多个区域，实现了分区控制；此外，本发明还设置有导流除灰结构，通过引导流动的方式改善气流中不同粒径灰渣颗粒的运动轨迹，减少大颗粒灰渣向内筒壁面运动的可能，减少小颗粒灰渣在合成气中的夹带量。CN108342227ACN108342227A权利要求书1/2页1.一种合成气显热回收装置，其特征在于，包括：辐射换热室，所述辐射换热室内设置有换热面；在所述辐射换热室上设置有辐射换热室入口；在所述辐射换热室内的所述换热面位于上游的部分上设置有第一喷射装置，形成贴近所述换热面的低温区和位于所述低温区远离所述换热面一侧的核心高温区；在所述辐射换热室的下游设置有辐射换热室出口。2.根据权利要求1所述的合成气显热回收装置，其特征在于，所述第一喷射装置为第一喷嘴组，所述第一喷嘴组中的每个喷嘴的喷射半径大于0且小于喷嘴所在位置处由所述换热面所围成的筒体的当量半径；所述第一喷嘴组中的每个喷嘴喷出的流体流在距离其所在换热面第一垂直距离处与相邻喷嘴喷出的流体流汇聚，所述第一垂直距离小于所述第一喷嘴组中的每个喷嘴的所述喷射半径。3.根据权利要求2所述的合成气显热回收装置，其特征在于，在所述辐射换热室的入口处或入口的上游设置有第二喷射装置。4.根据权利要求1或2或3所述的合成气显热回收装置，其特征在于，所述辐射换热室包括壳体和设置在所述壳体内的内筒，所述内筒的内壁面和外壁面均为换热面，所述内筒的一侧开口与辐射换热室入口连通，所述内筒的外壁面与壳体之间形成流体通道，所述辐射换热室内的流体由所述内筒的下游进入所述流体通道。5.根据权利要求1或2或3所述的合成气显热回收装置，其特征在于，所述辐射换热室包括内筒和设置在所述内筒与壳体之间的外筒，所述内筒的内壁面和外壁面以及所述外筒的内壁面均为换热面，所述内筒的一侧与辐射换热室入口连通；所述内筒与外筒之间形成流体通道，所述内筒内的流体由所述内筒的下游进入所述流体通道。6.根据权利要求4或5所述的合成气显热回收装置，其特征在于，所述第一喷嘴组设置在所述内筒的上游的内壁面上；在所述内筒的下游的内壁面上还设置有第三喷射装置，所述第三喷射装置为第三喷嘴组，所述第三喷嘴组中每个喷嘴的喷射半径为喷嘴所在位置处的内筒的当量半径的50％～90％。7.根据权利要求6所述的合成气显热回收装置，其特征在于，在所述流体通道上设置有第四喷射装置。8.根据权利要求6所述的合成气显热回收装置，其特征在于，所述内筒的上游区域与所述流体通道的下游区域通过回流口连通设置，合成气由所述辐射换热室入口进入所述内筒时，在所述回流口附近形成低压回流区，所述流体通道的部分气流通过所述回流口被引射回流至所述内筒的上游。9.根据权利要求1-8任一所述的合成气显热回收装置，其特征在于，所述辐射换热室入口设置在所述内筒的顶端，在所述辐射换热室的内筒底部侧壁面上设置有多个气流出口，所述多个气流出口的气流方向均朝向顺时针或逆时针方向倾斜且与切向方向间的夹角相一致。10.根据权利要求9所述的合成气显热回收装置，其特征在于，在所述辐射换热室的内筒底端的外侧设置有多级环形挡板，所述多级环形挡板沿由内向外的方向依次设置，且环形挡板的底端在竖直方向上依次降低。11.一种包括权利要求1-10所述的合成气显热回收装置的气化炉，其特征在于，还设置有气化室，在所述气化室的上游设置有气化剂与氧化剂入口，在所述气化室的下游设置有气化室出口；所述辐射换热室入口与所述气化室出口连通设置。2CN108342227A权利要求书2/2页12.基于权利要求1-10所述的合成气显热回收装置的显热回收方法，其特征在于，所述合成气进入所述辐