一种五喷嘴水煤浆气化炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102161912A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102161912A(43)申请公布日2011.08.24(21)申请号201010593545.X(22)申请日2010.12.17(71)申请人中原工学院地址451191河南省郑州市新郑双湖经济技术开发区淮河路1号(72)发明人于海龙张桂芳(74)专利代理机构郑州中原专利事务所有限公司41109代理人张绍琳(51)Int.Cl.C10J3/48(2006.01)C10J3/50(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种五喷嘴水煤浆气化炉(57)摘要本发明公开一种五喷嘴水煤浆气化炉，包括炉身，炉身顶部设有炉顶喷嘴，炉身侧壁上设有四个炉侧喷嘴，炉侧喷嘴的进料嘴低、出料嘴高，炉侧喷嘴的轴线与水平面之间的夹角夹角大于0°、小于90°，四个炉侧喷嘴设在炉身的中下部同一高度。本发明炉采用炉顶单喷和炉侧多喷嘴同时喷射入炉的进料形式，与现有技术相比，本发明的结构简单、可以用于工业生产。CN10269ACCNN110216191202161913A权利要求书1/1页1.一种五喷嘴水煤浆气化炉，包括炉身（3），炉身（3）顶部设有炉顶喷嘴（1），炉身（3）侧壁上设有四个炉侧喷嘴（2），其特征在于：炉侧喷嘴（2）的进料嘴低、出料嘴高，炉侧喷嘴（2）的轴线与水平面之间的夹角大于0°、小于90°，四个炉侧喷嘴（2）设在炉身（3）的同一高度。2.根据权利要求1所述的五喷嘴水煤浆气化炉，其特征在于：所述炉侧喷嘴（2）的轴线与水平面之间的夹角是15~75°。3.根据权利要求2所述的五喷嘴水煤浆气化炉，其特征在于：所述炉侧喷嘴（2）的轴线与水平面之间的夹角是45°。4.根据权利要求1或3之一所述的五喷嘴水煤浆气化炉，其特征在于：所述炉身（3）是中空的圆柱体或者长方体。5.根据权利要求1或3之一所述的五喷嘴水煤浆气化炉，其特征在于：所述炉侧喷嘴（2）铰接在炉身（3）上。2CCNN110216191202161913A说明书1/3页一种五喷嘴水煤浆气化炉技术领域[0001]本发明涉及一种可以使水煤浆气化的设备。背景技术[0002]水煤浆气化技术是涉及煤炭、化工、电力、建材四大主要行业的一项新技术。西方发达国家自70年代开始就从事洁净煤技术的研究开发工作。美国能源部自80年代起就开始了洁净煤技术计划。80年代，世界第一座整体煤气化联合循环（IGCC）—冷水（CoolWater）电站问世，采用水煤浆气化生产煤气作为燃气轮机燃料，被国际誉为“世界上最洁净（煤）电站”。[0003]水煤浆气化是在重油气化基础上发展起来的第二代煤气化技术，属于加压气流床（又称喷流床）气化工艺，火焰型部分氧化反应，液态排渣。水煤浆气化是一个很复杂的物理-化学反应过程，水煤浆和氧气喷入气化炉后经历煤浆预热、水蒸发、煤热解、挥发物燃烧和气化、残C气化和水煤气平衡等化学反应，最终生成以CO和H2为主要组分的合成气，基本不含烃类和凝聚物。[0004]气化炉是水煤浆加压气化技术的关键设备，是进行气化反应的反应器。气化炉在设计上既要有足够的反应时间和适宜的高径比，使得反应物有足够的停留时间和良好的流体力学条件，又要具有对进料负荷变化的适应能力，同时壳体还要适应温度与压力的变化。气化反应决定了所需的反应容积，而反应容积是根据气体在炉内的停留时间来确定的，最终根据试验结果来确定一个适宜的高径比。由于水煤浆气化反应的黑区较长，气化炉一般采用细长型结构，但是气化炉的炉身又不能太高，否则炉身过高将导致排渣口温度降低，容易造成渣口堵塞影响气化炉的运行，因此气化炉的高径比受到一定的限制。另外，气化炉的高径比还与气化压力有关，当气化压力提高后，气化反应的火焰缩短，高温区上移，渣口温度降低，为了保证渣口温度而顺利排渣，必须降低高径比。由于水煤浆气化过程是在高温、高压下进行的，在高达1300℃的气化反应温度条件下，气化反应速率已完全受传递速率控制，也就是说，气化炉内的流场结构、雾化与混合效果的好坏都将直接影响气化反应的最终结果。目前，气化炉正在向大型化、高压方向发展，单台气化炉容量不断提高，为了保证设备初期投资，气化炉要求结构紧凑，负荷调节灵活方便，因此对气化炉的结构和进料方式提出了新的要求。[0005]目前,国内和国际上采用的水煤浆气化炉形式主要有德士古气化炉、道水煤浆气化炉和多喷嘴对置式水煤浆气化炉。其中德士古气化炉和道水煤浆气化炉成本高、费用昂贵；多喷嘴对置式水煤浆气化炉目前还处在中试阶段，没有批量用于工业生产。发明内容[0006]本发明要解决的技术问题是现有水煤浆气化炉成本高、不能批量用于工业生产，提供一种成本低、可以用于工业生产的五喷嘴水煤浆气化炉。[0007]本发明的技术方案是以