一种塔式废锅结构气化炉.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CN107384487A(43)申请公布日2017.11.24(21)申请号201710540431.0C10J3/86(2006.01)(22)申请日2017.07.05(71)申请人中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司地址102209北京市昌平区北七家镇未来科技城华能创新基地实验楼A楼(72)发明人许世森陶继业李广宇任永强李小宇王鹏杰陈智王恩民樊强(74)专利代理机构西安智大知识产权代理事务所61215代理人段俊涛(51)Int.Cl.C10J3/56(2006.01)C10J3/72(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种塔式废锅结构气化炉(57)摘要本发明一种塔式废锅结构气化炉，包括气化炉壳体，在气化炉壳体内的下部为带水冷壁的气化反应室，上部为废锅，废锅在气化反应室的正上方，形成塔式结构，激冷煤气入口和粉煤烧嘴分别在气化反应室的上下部，气化炉壳体内位于气化反应室下方设有渣池，采用浓相输送干法进料，气化原料经烧嘴进入，与纯氧/富氧在气化炉气化室中发生气化反应，气化残渣以液态形式排入气化炉底部渣池，气化反应生成的高温合成气上行，经激冷煤气激冷后进入布置在顶部的废锅的锅炉换热面回收显热，本发明采取多烧嘴水平进料，具有气化炉反应区流场、温度场分布均匀、炉内扰动强、碳转化率高、捕渣效率高等优点，采用废锅对高温合成气显热进行全热回收，能效指标高。CN107384487ACN107384487A权利要求书1/1页1.一种塔式废锅结构气化炉，包括气化炉壳体(1)，其特征在于，在气化炉壳体(1)内的下部为带水冷壁(2)的气化反应室(I)，上部为废锅(II)，废锅(II)在气化反应室(I)的正上方，由此形成塔式结构，激冷煤气入口(3)设置在气化反应室(I)的上部，粉煤烧嘴(5)设置在气化反应室(I)的下部，气化炉壳体(1)内位于气化反应室(I)下方设有渣池(4)。2.根据权利要求1所述塔式废锅结构气化炉，其特征在于，所述气化炉为干粉加压气流床气化炉，采用浓相输送干法进料，气化原料为粉煤、焦炭、半焦或石油焦，输送介质是CO2或N2，气化原料通过粉煤烧嘴(5)送入气化反应室(I)，在纯氧或富氧氛围下发生气化反应，气化压力0.6～4.5Mpa，气化温度1300～1700℃，液态排渣；循环冷煤气从激冷气入口(3)进入气化反应室(I)，对产生的高温合成气进行冷却，将合成气温度降低至800℃以下。3.根据权利要求1所述塔式废锅结构气化炉，其特征在于，所述水冷壁(2)的下部有水冷壁入口(6)，上部有水冷壁出口(7)。4.根据权利要求1或3所述塔式废锅结构气化炉，其特征在于，所述水冷壁(2)内壁敷设有耐火材料层，捕集液态渣，并形成渣层，避免气流和灰渣的冲刷。5.根据权利要求1所述塔式废锅结构气化炉，其特征在于，所述粉煤烧嘴(5)水平均匀布置，数量2～6个，数量为2时，对置布置，数量大于3时，中心线与水冷壁(2)直径偏离0～9°。6.根据权利要求1所述塔式废锅结构气化炉，其特征在于，所述废锅(II)的废锅换热面(8)采用盘管换热面结构，废锅换热面(8)悬挂在十字支吊架(9)上，锅炉水从废锅(II)底部的水冷入口(10)进入，从顶部的水冷出口(11)排出，高温合成气与锅炉水换热，合成气温度降低至250-300℃，从气化炉壳体(1)顶部的合成气出口(12)排出。7.根据权利要求1所述塔式废锅结构气化炉，其特征在于，所述渣池(4)接有在其运行时向其补水的渣池水入口(14)，使渣池(4)维持一定液位，气化产生的液态渣被水冷壁(2)捕集后沿水冷壁(2)内壁向下流动，经过渣口(15)落入渣池(4)，高温液态渣遇水快速激冷，碎裂成玻璃态渣粒，经气化炉排渣口(13)排出。2CN107384487A说明书1/3页一种塔式废锅结构气化炉技术领域[0001]本发明属于煤气化技术领域，特别涉及一种塔式废锅结构气化炉。背景技术[0002]煤气化技术是发展煤基化学品、煤制清洁燃料、整体煤气化联合循环发电等领域的共性技术和关键技术，是煤炭清洁高效转化最有效的途径。干煤粉气流床采用干粉进料、纯氧/富氧气化、水冷壁结构和液态排渣，床层反应温高达1400～1600℃的高温，具有良好的煤种适应性，能气化较宽范围的煤种，对灰含量要求低，含灰量5％-30％均可气化，气化过程碳转化率高、不产生有机污染物，符合煤炭清洁高效利用对节能和环保的要求，成为煤气化技术发展的最主要方向。干煤粉加压气化工艺包括废锅和激冷两种工艺。与激冷工艺相比，废锅工艺实现了高温合成气显热的全热回收，能源利用率提高了10～15个百分点，便于下游配置干法除尘装置，使得出界区合成气粉尘含量小于1mg/Nm3，彻底解决了合成气带灰