專利名稱：一種用水分級(jí)激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用水分級(jí)激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有水煤漿或干粉氣化爐，其高溫合成氣的冷卻方式一般都采用下行激冷流程，其工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、成熟，結(jié)構(gòu)也較為簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，對(duì)某些化工流程比較適合?，F(xiàn)有下行激冷流程的氣化爐中，一般為反應(yīng)室在上，激冷室在下的單燒嘴或多噴嘴頂置的氣化爐。其單噴嘴爐單爐處理能力較小，多噴嘴頂置氣化爐，雖然能提高單爐生產(chǎn)能力，但也不能有效分離處理灰渣，影響長(zhǎng)周期運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題而提供的一種與現(xiàn)有激冷工藝和設(shè)備不同的用水分級(jí)激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置。該裝置將水煤漿或干煤粉在其中氣化，用水分級(jí)激冷氣化后的高溫含塵合成氣以達(dá)到降溫除灰目的，解決了現(xiàn)有技術(shù)中灰渣混合難以處理的難題，從而提高單爐生產(chǎn)能力。本發(fā)明采取的技術(shù)方案是一種用水分級(jí)激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其特點(diǎn)是，包括順序設(shè)置的氣化爐、水激冷設(shè)備、合成氣輸送部、以及輸出激冷部；
所述的氣化爐包括第一殼體、設(shè)置在所述第一殼體內(nèi)的氣化單元，所述的氣化單元設(shè)有至少一個(gè)燒嘴；
所述的水激冷設(shè)備同軸設(shè)置在所述氣化單元的頂部；
所述的輸出激冷部包括第二殼體和設(shè)置在該第二殼體內(nèi)的激冷室、激冷池、上升通道、折流部件、以及合成氣輸出口 ；所述的激冷室的進(jìn)口與合成氣輸送部的輸出端連接；所述的激冷池設(shè)置在所述激冷室下方；所述上升通道設(shè)置在所述激冷室周圍；所述的折流部件設(shè)置在所述上升通道的頂部；所述的合成氣輸出口設(shè)置在所述輸出激冷部的殼體壁上，位于所述折流部件旁邊；
所述的合成氣輸送部由內(nèi)部設(shè)有通長(zhǎng)空腔的、轉(zhuǎn)彎的第三殼體構(gòu)成，形成合成氣輸送通道；該第三殼體連接在所述水激冷設(shè)備的輸出端與所述的輸出激冷部輸入端之間。上述一種用水分級(jí)激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其中，所述的合成氣輸送部呈倒“U”形。上述一種用水分級(jí)激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其中，所述的激冷室呈管狀，其底部為齒形。上述一種用水分級(jí)激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其中，所述的燒嘴數(shù)量為4 6個(gè)，在氣化單元截面投影與氣化爐斷面中心線成3 6°夾角，成切圓對(duì)稱布置方式。上述一種用水分級(jí)激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其中，還包括多個(gè)水激冷噴水霧化噴嘴，布置在所述激冷室進(jìn)口 ；或布置在所述激冷室進(jìn)口和激冷室的內(nèi)部。上述一種用水分級(jí)激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其中，還包括一渣池，設(shè)置在所述氣化爐的氣化単元的下方；所述渣池的底部設(shè)有渣出ロ。上述ー種用水分級(jí)激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其中，還包括一灰水排出ロ，設(shè)置在所述輸出激冷部的殼體上，位于所述激冷室的下方。上述ー種用水分級(jí)激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其中，所述的第一殼體和第三殼體均包括一承壓的金屬外殼和設(shè)置在所述外殼內(nèi)壁的內(nèi)襯；所述內(nèi)襯由耐火燒鑄料或者采用內(nèi)嵌在澆鑄料上的水冷壁構(gòu)成。上述ー種用水分級(jí)激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其中，所述的第二殼體由承壓的金屬外殼構(gòu)成。上述ー種用水分級(jí)激冷的水煤漿或干煤 粉氣化裝置，其中，所述的第一殼體、第二殼體和第三殼體的外殼可整體構(gòu)成，或分段組合連接構(gòu)成。由于本分明采用了以上的技術(shù)方案，其取得了技術(shù)效果是明顯的
1、用水激冷從氣化單元反應(yīng)室上方排出的高溫合成氣，并通過合理布置合成氣在爐內(nèi)流道，通過激冷室水浴脫除合成氣中飛灰，通過渣池淬冷液態(tài)排渣來處理灰渣。它不但能把氣化產(chǎn)生的灰和渣進(jìn)行有效的分離處理，而且解決了灰渣混合難以處理的難題；
2、同時(shí)，氣化爐燒嘴數(shù)量為4 6個(gè)，在氣化單元截面投影與氣化爐斷面中心線成3 6°夾角對(duì)稱布置，有效的提高了單爐產(chǎn)量，井能使氣化爐內(nèi)合成氣能產(chǎn)生旋流，具有停留時(shí)間長(zhǎng)，反應(yīng)充分，負(fù)荷容易調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)。


圖I是本發(fā)明ー種用水分級(jí)激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖(剖視)。圖2是本發(fā)明氣化單元設(shè)置燒嘴部分的剖視(俯視)圖。
具體實(shí)施例方式為了能更好地對(duì)本方案進(jìn)行理解，下面通過具體的實(shí)施案例并結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)地說明
請(qǐng)參閱圖I、圖2。本發(fā)明ー種用水分級(jí)激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，包括順序設(shè)置的氣化爐I、水激冷設(shè)備2、合成氣輸送部3、以及輸出激冷部4。所述的氣化爐I包括第一殼體11、設(shè)置在所述第一殼體內(nèi)的氣化單元12，所述的氣化單元設(shè)有至少ー個(gè)燒嘴121 ;本實(shí)施例設(shè)置燒嘴數(shù)量為4 6個(gè)，在氣化單元截面投影與氣化爐斷面中心線成3 6°夾角a，成切圓對(duì)稱布置方式。在所述氣化爐的氣化単元的下方還設(shè)有ー渣池13，渣池上設(shè)有多個(gè)水噴嘴131，通過噴水來淬冷液態(tài)排渣。所述渣池的底部設(shè)有渣出ロ 132。所述的第一殼體11由一承壓的金屬外殼111和設(shè)置在所述外殼內(nèi)壁的內(nèi)襯112構(gòu)成；所述內(nèi)襯由耐火澆鑄料或者采用內(nèi)嵌在澆鑄料上的水冷壁構(gòu)成。例如采用這樣的結(jié)構(gòu)上部和下部為錐形結(jié)構(gòu)，中間為直筒，上部錐形結(jié)構(gòu)中央布置合成氣排出ロ，下部錐形結(jié)構(gòu)中央布置液態(tài)渣出ロ。所述的水激冷設(shè)備2設(shè)置在所述氣化単元12的頂部。所述的輸出激冷部4包括第二殼體41和設(shè)置在該第二殼體內(nèi)的激冷室42、激冷池43、上升通道44、折流部件45、以及合成氣輸出ロ 46。還包括多個(gè)水激冷噴水霧化噴嘴47，布置在所述激冷室進(jìn)口，或布置在所述激冷室進(jìn)口和激冷室的內(nèi)部。在該輸出激冷部的殼體上位于所述激冷室的下方設(shè)有一灰水排出口 48。所述的激冷室42采用浸沒式激冷室，其進(jìn)口與合成氣輸送部3的輸出端連接。本實(shí)施例中，所述的激冷室呈管狀，其底部為齒形421。所述的激冷池43設(shè)置在所述激冷室42下方；所述上升通道44設(shè)置在所述激冷室42的周圍；所述的折流部件45設(shè)置在所述上升通道44的頂部；所述的合成氣輸出口 46設(shè)置在所述輸出激冷部的殼體壁上，位于所述折流部件旁邊。所述的第二殼體41由一承壓的金屬外殼構(gòu)成。所述的合成氣輸送部3由內(nèi)部設(shè)有通長(zhǎng)空腔的、轉(zhuǎn)彎的第三殼體構(gòu)成，形成合成氣輸送通道；該第三殼體連接在所述水激冷設(shè)備的輸出端與所述的輸出激冷部輸入端之間。所述的第三殼體由一承壓的金屬外殼31和設(shè)置在所述外殼內(nèi)壁的內(nèi)襯32構(gòu)成；所述內(nèi)襯由耐火澆鑄料或者采用內(nèi)嵌在澆鑄料上的水冷壁構(gòu)成。本發(fā)明所述的第一殼體、第二殼體和第三殼體的外殼可整體構(gòu)成，或分段組合連 接構(gòu)成。本氣化裝置的工作原理是
在氣化單元中，物料(水煤漿或干煤粉)與氧氣和水蒸汽發(fā)生反應(yīng)，在高溫高壓環(huán)境下生成主要成份為一氧化碳和氫的合成氣。從四個(gè)燒嘴噴出的氣流發(fā)生碰撞，在反應(yīng)室中產(chǎn)生向上旋流，氣流旋流向上，可使反應(yīng)室內(nèi)火焰的充滿度較好，溫度場(chǎng)也較為均勻。煤中的灰在高溫環(huán)境中主要以熔融渣的形態(tài)靠慣性作用被氣化爐單元上部錐形結(jié)構(gòu)捕捉下來，再順直筒壁面流淌匯集到反應(yīng)室底部的流渣口，排到位于氣化單元下方的渣池中淬冷。其余的飛灰被合成氣夾帶從氣化單元上部排出。氣化單元上部出口布置初步激冷設(shè)備，通過水對(duì)從氣化爐頂部排出的高溫高壓合成氣進(jìn)行激冷，將合成氣從1100 1600°C降低到400 900°C以利于熔渣固化。經(jīng)激冷后的合成氣通過合成氣輸送部的通道進(jìn)入浸沒式激冷室。浸沒式激冷室采用噴淋+水浴方式冷卻除灰，在激冷室進(jìn)口和內(nèi)部處布置了一圈或多圈水激冷噴水霧化噴嘴，噴出的水霧與高溫合成氣混合使之冷卻；初步冷卻后的合成氣再向下經(jīng)過浸沒式激冷池，通過齒形板，均勻鼓泡后進(jìn)入準(zhǔn)文丘里上升通道，在上升通道中進(jìn)一步進(jìn)行合成氣冷卻，在上升通道的上方出口處，設(shè)置了一折流裝置，用以分離合成氣中的大顆粒水滴，最后經(jīng)激冷后的合成氣從位于壓力殼中部的合成氣出口排出氣化裝置?；宜?jīng)過排出口排出氣化裝置。本氣化裝置用水激冷從氣化單元反應(yīng)室上方排出的高溫合成氣，并通過合理布置合成氣在爐內(nèi)流道，通過激冷室水浴脫除合成氣中飛灰，通過渣池7淬冷液態(tài)排渣來處理渣。從而有效的把氣化產(chǎn)生的灰和渣進(jìn)行有效的分離處理，解決了灰渣混合難以處理的難題。由于氣化爐噴嘴數(shù)量為4 6個(gè)與氣化爐斷面中心線成一定夾角對(duì)稱布置，有效的提高了單爐產(chǎn)量，并能使氣化爐內(nèi)合成氣能產(chǎn)生旋流，具有停留時(shí)間長(zhǎng)，反應(yīng)充分，負(fù)荷容易調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種用水分級(jí)激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其特征在于，包括順序設(shè)置的氣化爐、水激冷設(shè)備、合成氣輸送部、以及輸出激冷部； 所述的氣化爐包括第一殼體、設(shè)置在所述第一殼體內(nèi)的氣化單元，所述的氣化單元設(shè)有至少一個(gè)燒嘴； 所述的水激冷設(shè)備同軸設(shè)置在所述氣化單元的頂部； 所述的輸出激冷部包括第二殼體和設(shè)置在該第二殼體內(nèi)的激冷室、激冷池、上升通道、折流部件、以及合成氣輸出口 ；所述的激冷室的進(jìn)口與合成氣輸送部的輸出端連接；所述的激冷池設(shè)置在所述激冷室下方；所述上升通道設(shè)置在所述激冷室周圍；所述的折流部件設(shè)置在所述上升通道的頂部；所述的合成氣輸出口設(shè)置在所述輸出激冷部的殼體壁上，位于所述折流部件旁邊； 所述的合成氣輸送部由內(nèi)部設(shè)有通長(zhǎng)空腔的、轉(zhuǎn)彎的第三殼體構(gòu)成，形成合成氣輸送通道；該第三殼體連接在所述水激冷設(shè)備的輸出端與所述的輸出激冷部輸入端之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用水分級(jí)激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其特征在于，所述的合成氣輸送部呈倒“U”形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用水分級(jí)激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其特征在于，所述的激冷室呈管狀，其底部為齒形。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用水分級(jí)激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其特征在于，所述的燒嘴數(shù)量為4 6個(gè)，在氣化單元截面投影與氣化爐斷面中心線成3 6°夾角，成切圓對(duì)稱布置方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用水分級(jí)激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其特征在于，還包括多個(gè)水激冷噴水霧化噴嘴，布置在所述激冷室進(jìn)口 ；或布置在所述激冷室進(jìn)口和激冷室的內(nèi)部。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用水分級(jí)激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其特征在于，還包括一渣池，設(shè)置在所述氣化爐的氣化單元的下方；所述渣池的底部設(shè)有渣出口。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用水分級(jí)激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其特征在于，還包括一灰水排出口，設(shè)置在所述輸出激冷部的殼體上，位于所述激冷室的下方。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用水分級(jí)激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其特征在于，所述的第一殼體和第三殼體均包括一承壓的金屬外殼和設(shè)置在所述外殼內(nèi)壁的內(nèi)襯；所述內(nèi)襯由耐火澆鑄料或者采用內(nèi)嵌在澆鑄料上的水冷壁構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用水分級(jí)激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其特征在于，所述的第二殼體由承壓的金屬外殼構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的一種用水分級(jí)激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其特征在于，所述的第一殼體、第二殼體和第三殼體的外殼可整體構(gòu)成，或分段組合連接構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用水分級(jí)激冷的水煤漿或干煤粉氣化裝置，其特點(diǎn)是，包括順序設(shè)置的氣化爐、水激冷設(shè)備、合成氣輸送部、以及輸出激冷部；氣化爐包括氣化單元，氣化單元設(shè)有至少一個(gè)燒嘴；水激冷設(shè)備設(shè)置在氣化單元的頂部；輸出激冷部包括激冷室、激冷池、上升通道、折流部件、以及合成氣輸出口；激冷室的進(jìn)口與合成氣輸送部的輸出端連接；激冷池設(shè)置在激冷室下方；上升通道設(shè)置在激冷室周圍；折流部件設(shè)置在上升通道的頂部；合成氣輸出口設(shè)置在輸出激冷部的殼體壁上，位于折流部件旁邊；合成氣輸送部連接在所述水激冷設(shè)備的輸出端與所述的輸出激冷部輸入端之間，形成合成氣輸送通道。能有效分離處理氣化產(chǎn)生的灰和渣，提高單爐生產(chǎn)能力。
文檔編號(hào)C10J3/84GK102851081SQ20121036867
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者張世程, 朱惠春, 張金亮, 曹楓, 熊浪, 雷樹寬, 沈克宇, 沙永濤 申請(qǐng)人:中國船舶重工集團(tuán)公司第七一一研究所