气化炉的废热回收装置及方法.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(10)申请公布号CNCN103571540103571540A(43)申请公布日2014.02.12(21)申请号201210251311.6(22)申请日2012.07.19(71)申请人西门子公司地址德国慕尼黑(72)发明人江宁王德慧徐四清(74)专利代理机构北京康信知识产权代理有限责任公司11240代理人李慧(51)Int.Cl.C10J3/48(2006.01)C10J3/50(2006.01)C10J3/72(2006.01)C10J3/84(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图1页附图1页(54)发明名称气化炉的废热回收装置及方法(57)摘要本发明涉及一种气化炉的废热回收装置，其包括反应室和位于所述反应室下方的激冷室，所述反应室与所述激冷室通过灰渣入口连通，所述反应室的顶部设有使来自气化炉气化室的合成气流入所述废热回收装置的气体入口，所述气体入口下方设有燃料喷嘴，所述反应室的直径大于所述气化炉气化室的直径。本发明还涉及一种气化炉的废热回收方法。本发明能够以低成本提高含碳燃料气化的冷煤气效率，把含碳燃料中蕴藏的化学能更多地转化为合成气的化学能。CN103571540ACN103574ACN103571540A权利要求书1/1页1.一种气化炉的废热回收装置，其包括反应室(2)和位于所述反应室(2)下方的激冷室(13)，所述反应室(2)与所述激冷室(13)通过灰渣入口(4)连通，所述反应室(2)的顶部设有使来自气化炉气化室的合成气流入所述废热回收装置的气体入口(1)，所述气体入口(1)下方设有燃料喷嘴(7)，所述反应室(2)的直径大于所述气化炉气化室的直径。2.如权利要求1所述的废热回收装置，其中所述灰渣入口(4)的直径大于所述气体入口(1)的直径。3.如权利要求2所述的废热回收装置，其中所述灰渣入口(4)的直径比所述气体入口(1)的直径大10%~30%。4.如权利要求1所述的废热回收装置，其中所述激冷室(13)的底部设有灰渣出口(6)，所述反应室(2)的侧壁或所述激冷室(13)的侧壁设有气体出口(3)。5.如权利要求1所述的废热回收装置，其中所述废热回收装置设有耐压外壳（9）。6.如权利要求1或2所述的废热回收装置，其中所述反应室（2）的顶部(8)是渐扩形结构，所述反应室（2）的底部(12)是渐缩形结构。7.如权利要求1或2所述的废热回收装置，其中所述燃料喷嘴(7)至少为一对，它们以相对的方式设置在所述气体入口(1)的下侧。8.如权利要求1或2所述的废热回收装置，所述燃料喷嘴(7)为喷射甲烷、甲醇、渣油、或者富含上述物质的气体燃料或液体燃料的喷嘴。9.如权利要求1或2所述的废热回收装置，其中所述反应室(2)的内表面覆盖有水冷壁，或者所述反应室(2)的内表面由耐火砖(17)围成。10.如权利要求9所述的废热回收装置，其中所述水冷壁朝向所述反应室(2)的表面涂有耐热层。11.如权利要求1或2所述的废热回收装置，其中所述灰渣入口(4)的附近设有至少1对相对设置的激冷喷嘴(16)。12.如权利要求4所述的废热回收装置，其中在所述气体出口(3)附近设有挡渣板(11)。13.一种气化炉的废热回收方法，使来自气化炉气化室的合成气与从燃料喷嘴喷射出燃料在直径比气化室的直径大的废热回收装置的反应室内发生反应，合成气中夹带的灰渣通过灰渣入口从反应室进入激冷室冷却排出。14.如权利要求13所述的废热回收方法，其中从燃料喷嘴喷射出的燃料为甲烷、甲醇、渣油、或者富含上述物质的气体燃料或液体燃料。15.如权利要求13所述的废热回收方法，其中从所述燃料喷嘴喷射的燃料的质量流量相当于气化炉的耗煤量的8~12%。2CN103571540A说明书1/5页气化炉的废热回收装置及方法技术领域[0001]本发明涉及废热回收领域，尤其涉及气化炉的废热回收装置及方法。背景技术[0002]将固体含碳燃料（例如煤、石油焦）气化是利用其来生产化学产品的重要方式。其中，气流床气化工艺是一种典型的大规模气化技术。但是，为了达到顺利排出燃料灰渣的目的，要求离开气化炉和气流床的合成气的温度高于灰渣的熔点（例如约1300℃）。而且，燃料灰渣的熔点（以下简称灰熔点）越高，要求合成气的温度也越高，这意味着燃料的化学能更多地转化成不希望的物理显热，而不是有利地转化成合成气的化学能，从而会最终降低燃料气化的经济性。换句话说，气化生成的合成气的化学能与气化消耗的燃料的化学能之比，即冷煤气效率，较低。[0003]因此，如何安全快速地将高温合成气冷却，并合理地利用合成气及其所夹带的灰渣的热量就成为气化炉设计中的重要问题。[0004]目前，荷兰壳牌（Shell）公司的气化炉利用辐射式换热器