多烧嘴冷壁式水煤浆气化炉及气化工艺.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CN106318466A(43)申请公布日2017.01.11(21)申请号201610652114.3(22)申请日2016.08.11(71)申请人北京瑞达科博技术有限公司地址100022北京市朝阳区广渠路39号院2号楼二层（双井孵化器1798号）(72)发明人王涛(51)Int.Cl.C10J3/48(2006.01)C10J3/50(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称多烧嘴冷壁式水煤浆气化炉及气化工艺(57)摘要本发明公开了一种顶部设置多个烧嘴的冷壁式水煤浆气化炉，包括一个承压炉体，炉体顶部设置法兰连接的顶盖，设置在顶盖中心的一个点火烧嘴和周边三个煤烧嘴的安装口，炉体内部用水冷壁隔离出来一个反应器，设置在反应器底部渣口下面的激冷水喷淋环，安装有下降管和上升套管的激冷室。本发明还涉及使用该气化炉的气化工艺。CN106318466ACN106318466A权利要求书1/1页1.一种多烧嘴冷壁式水煤浆气化炉，包括一个承压炉体，设置于炉体顶部的端头顶盖，顶盖上设有点火烧嘴和周边多个煤烧嘴的安装口，炉体内部用水冷壁隔离出的反应器，设置在反应器底部渣口下面的激冷水喷淋环，和安装有下降管和上升套管的激冷室。2.根据权利要求1所述的冷壁式水煤浆气化炉，其特征在于，该冷壁式水煤浆气化炉反应器以整体方式置于承压外壳中，壳体上封头与壳体采用法兰连接，壳体上封头中央位置设置以法兰形式连接的端头顶盖，端头顶盖上设置一个点火烧嘴和三个煤烧嘴的法兰式安装口，点火烧嘴喷射方向为竖直向下，煤烧嘴的喷射方向为自上而下，煤烧嘴轴线延长线经过反应器腔体中心点。3.根据权利要求1所述的冷壁式水煤浆气化炉，其特征在于，炉体内上半部分由水冷壁盘管围出反应器腔体，腔体上方开口为烧嘴喷射入口，腔体下方开口为渣口，水冷壁盘管在反应器内侧表面均匀布置长度为10-20毫米的销钉，以销钉为附着物在水冷壁内侧敷设一层碳化硅耐火材料，水冷壁盘管与炉体承压外壳之间留有隔热环隙，环隙内设置惰性气体吹扫接口。4.根据权利要求1-3任一项所述的冷壁式水煤浆气化炉，其特征在于，炉体内位于反应器下方的空间形成激冷室，激冷室底部开口为渣水出口，激冷室上部侧面开口为合成气出口，激冷室下部侧面开口为黑水出口，激冷室内设置下降管和上升套管，激冷水喷淋环管位于渣口与下降管之间，喷淋环向下降管内壁沿切线方向喷入激冷水。5.一种采用权利要求1至4任一项所述的冷壁式水煤浆气化炉的气化工艺，包括：(1)点火烧嘴使用预热并加压后的燃气作为燃料，混配惰性气体的氧气作为助燃剂；(2)点火烧嘴从气化炉顶端中心部位向下将喷入火焰对炉膛进行预热；(3)煤烧嘴使用水煤浆作为燃料，氧气作为气化剂；(4)水煤浆通过三条管线分别进入三个煤烧嘴喷入气化炉；(5)三个煤烧嘴全部由气化炉顶端将水煤浆和氧气向下方喷射入炉发生气化反应；(6)合成气和液态渣由反应器下部渣口进入激冷室下降管；(7)渣口和下降管之间切向喷水到金属材质的下降管内侧形成均匀水膜，将合成气和液态渣降温；(8)固体渣从激冷室底部的渣水出口离开气化炉；(9)合成气从下降管下端口齿状开口进入上升管，与激冷水分离后从位于激冷室上部的合成气出口离开气化炉。6.根据权利要求5所述的气化工艺，水煤浆通过三条通道分别进入三个煤烧嘴，氧气通过三条管线分别进入三个煤烧嘴，经过煤烧嘴将水煤浆与氧气混合并雾化后喷射入气化炉。7.根据权利要求5所述的气化工艺，水煤浆浓度为55％到65％，点火烧嘴对炉膛预热温度设定为800℃到900℃，反应器内部气化温度为1500℃到1700℃。8.根据权利要求5-7任一项所述的气化工艺，煤烧嘴投用后点火烧嘴作为长明灯继续燃烧。2CN106318466A说明书1/4页多烧嘴冷壁式水煤浆气化炉及气化工艺技术领域[0001]本发明涉及一种用于煤化工领域的煤气化设备和气化方法，特别涉及一种使用水冷壁反应器的多烧嘴顶喷式水煤浆气化炉及气化方法。背景技术[0002]煤气化技术广泛应用于煤制氢气或是煤制合成氨、合成甲醇、合成油和天然气，以及煤气化联合循环发电等生产过程。煤气化炉是煤化工装置的核心设备，目前存在多种技术，固定床、流化床、气流床煤气化技术已经实现工业化。[0003]气流床气化炉的气化温度和气化压力高、单炉负荷大、煤种适应范围广，随着环保要求的不断提高，采用液态排渣的气流床煤气化技术越来越显示出其优秀的环保性能，成为煤气化技术发展的主流方向。国外已工业化的气流床煤气化技术主要有以水煤浆为原料的GE公司的Texaco气化技术，以干粉煤为原料的Shell公司的SCGP气化技术、西门子公司的GSP技术等。我国也先后开发出了多喷嘴对置式水煤浆气化炉、灰熔聚流化床气化炉