一种带辐射废锅的气化炉制造技术

本申请公开一种带辐射废锅的气化炉，包括承压外壳，燃烧室，辐射废锅和激冷室；辐射废锅包括周向水冷壁管和径向水冷壁管，周向水冷壁管由数个列管组成筒形结构，径向水冷壁管包括大翅片和小翅片；激冷室包括空间激冷室和水浴激冷室；空间激冷室的上缘设置有激冷环，侧壁设有激冷水喷头。本申请利用辐射废锅将粗煤气中的气化显热进行回收，粗煤气温度降为1000℃以下，通过激冷水将粗煤气降温至300℃以下，较低温度的粗煤气通过激冷室下降管进行水浴洗涤、除灰和进一步冷却，最后通过激冷室上升管再次进行气、灰、液空间分离后流出气化炉。本申请具有煤种适用性广，气化效率高，原煤处理能力调节范围大，综合能源利用率高，粗煤气清洁度高等优点。

A kind of gasifier with radiation waste pot

【技术实现步骤摘要】
一种带辐射废锅的气化炉
本申请涉及干煤粉气化
，特别涉及一种带辐射废锅的气化炉。
技术介绍
现有绝大多数干煤粉气流床气化技术(如航天炉、GSP、东方炉、神宁炉等)均采用直接激冷，即生产的高温粗煤气从燃烧室出来后直接被水激冷，而无废锅回收显热。直接激冷工艺中，气化炉的高温粗煤气与激冷水直接接触冷却，其热量只用于将激冷水加热变为水蒸气，高温粗煤气的显热利用很不充分，结果是大部分热量被浪费，总能效较低。现有带废锅的干煤粉多烧嘴气流床煤气化技术以壳牌炉为代表。壳牌炉工艺是将气化炉产生的高温粗煤气先与下游返回的冷粗煤气混合激冷降温，然后再利用对流废锅、洗涤塔将粗煤气进一步降温。干煤粉的优势在于煤种适应性广；多烧嘴的优势在于形成涡旋流场提高碳转化率，且易于工业放大；对流废锅的优势在于可以回收粗煤气显热提高能效利用率。但壳牌炉技术的主要缺陷在于投资高、工艺流程复杂。壳牌炉技术虽然采用了废锅回收显热，但是热粗煤气必须先与下游返回的冷粗煤气混合降温，激冷后的粗煤气从大约850℃降温至320℃，该温度区间热品位低，但设备投资昂贵，流程复杂。此外，壳牌炉技术中的对流废锅运行中易受煤质波动或操作波动的影响，飞灰在对流废锅入口可能未完全固化，因此很容易发生堵塞。现有的激冷流程虽然工艺路线短、结构简单，但同时存在热效率低、资源浪费严重、能源利用不合理等缺陷；而全废锅流程由辐射废锅和对流废锅构成，也存在设备复杂、操作难度大、投资大等缺陷。因此，缺少一种兼具激冷流程和废锅流程的优势，合理回收气化高温显热，且操作简单、维护方便的部分激冷气化炉。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种带辐射废锅的气化炉，以解决缺少一种兼具激冷流程和废锅流程的优势，合理回收气化高温显热，且操作简单、维护方便的部分激冷气化炉的问题。根据本申请的实施例，提供了一种带辐射废锅的气化炉，包括承压外壳，燃烧室，辐射废锅和激冷室；所述燃烧室，所述辐射废锅和所述激冷室设于所述承压外壳内；所述燃烧室通过渣口与所述辐射废锅连通；所述燃烧室的顶部设有顶置燃烧器，所述燃烧室的侧壁水平均匀设置有数个侧置气化烧嘴，所述燃烧室的侧壁还设有燃烧室水冷壁盘管；所述辐射废锅包括周向水冷壁管和径向水冷壁管，所述周向水冷壁管由数个列管组成筒形结构，所述径向水冷壁管包括大翅片和小翅片；所述大翅片和所述小翅片间隔设置在所述周向水冷壁管内，所述大翅片的列管数量大于所述小翅片的列管数量；所述激冷室与所述辐射废锅连通，所述激冷室包括空间激冷室，激冷室下降管和水浴激冷室，所述空间激冷室通过所述激冷室下降管与所述水浴激冷室连通；所述空间激冷室的上缘设置有激冷环，所述空间激冷室的侧壁设有激冷水喷头。进一步地，所述燃烧室，所述辐射废锅和所述激冷室为一体结构。进一步地，所述侧置气化烧嘴的数量为2-6个，所述侧置气化烧嘴均同向偏离所述燃烧室径向0-6°。进一步地，所述顶置燃烧器煤粉处理能力和所述侧置气化烧嘴的煤粉总处理能力的比值为1-4。进一步地，所述顶置燃烧器煤粉处理能力和所述侧置气化烧嘴的煤粉总处理能力的比值为3:2或2:1。进一步地，所述水浴激冷室包括渣池和与设于所述渣池上方的激冷室上升管；所述激冷室下降管套设于所述激冷室上升管内；所述水浴激冷室的侧壁设有粗煤气出口；所述渣池的底部设有排渣口。由以上技术方案可知，本申请实施例提供了一种带辐射废锅的气化炉，包括承压外壳，燃烧室，辐射废锅和激冷室；所述燃烧室，所述辐射废锅和所述激冷室设于所述承压外壳内；所述燃烧室通过渣口与所述辐射废锅连通；所述辐射废锅包括周向水冷壁管和径向水冷壁管，所述周向水冷壁管由列管组成筒形结构，所述径向水冷壁管包括大翅片和小翅片；所述大翅片和所述小翅片间隔设置在所述周向水冷壁管内，所述大翅片的列管数量大于所述小翅片的列管数量；所述激冷室与所述辐射废锅连通，所述激冷室包括空间激冷室，激冷室下降管和水浴激冷室，所述空间激冷室通过所述激冷室下降管与所述水浴激冷室连通；所述空间激冷室的上缘设置有激冷环，所述空间激冷室的侧壁设有激冷水喷头。本申请利用嵌入气化炉内部的高温辐射废锅将粗煤气中的气化显热进行回收后，将粗煤气温度降为1000℃以下，而后通过激冷水将粗煤气降温至300℃以下，而后较低温度的粗煤气通过激冷室下降管进行水浴洗涤、除灰和进一步冷却，最后通过激冷室上升管再次进行气、灰、液空间分离后流出气化炉。本申请具有煤种适用性广，气化效率高，煤粉处理能力调节范围大，综合能源利用率高，粗煤气清洁度高，操作简单、维护方便等优点。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为根据本申请实施例示出的一种带辐射废锅的气化炉的结构示意图；图2为根据本申请实施例示出的一种辐射废锅的结构示意图。图示说明：其中，1-承压外壳，2-燃烧室，21-顶置燃烧器，22-侧置气化烧嘴，23-燃烧室水冷壁盘管，3-辐射废锅，31-周向水冷壁管，32-径向水冷壁管，321-大翅片，322-小翅片，4-激冷室，41-空间激冷室，411-激冷环，412-激冷水喷头，42-激冷室下降管，43-水浴激冷室，431-渣池，432-激冷室上升管，433-粗煤气出口，5-渣口，6-环隙空腔，61-环隙吹扫气入口，7-密封板。具体实施方式参阅图1，本申请实施例提供一种带辐射废锅的气化炉，包括承压外壳1，燃烧室2，辐射废锅3和激冷室4；所述燃烧室2，所述辐射废锅3和所述激冷室4设于所述承压外壳1内；其中，气化炉的任务是将煤粉在高温(约1450-1650℃)和中压(约3.8-4.5MPa)环境下与纯氧及次高压蒸汽在气化炉内发生部分氧化反应，产生富含H2和CO及少量CO2、H2S的高温粗煤气，同时产生液态渣。粗煤气和液态渣经燃烧室2下部的渣口5进入辐射废锅3和激冷室4。所述燃烧室2通过渣口5与所述辐射废锅3连通；所述燃烧室2的顶部设有顶置燃烧器21；所述燃烧室2的侧壁水平均匀设置有数个侧置气化烧嘴22；所述燃烧室2的侧壁还设有燃烧室水冷壁盘管23。其中，顶置燃烧器21具有点火功能，而侧置气化烧嘴22不具有带点火功能，只作为输送氧气和煤粉使用。顶置燃烧器21和侧置气化烧嘴22组合布置的形式可实现气化炉负荷的灵活调整，同时也有助于气化炉煤粉处理量的提升。所述燃烧室2由水冷壁盘管盘绕形成，在气化反应过程中其表面形成一层渣层以保护水冷壁盘管不直接接触高温火焰。侧置气化烧嘴22均位于同一水平面。通过燃烧室水冷壁盘管23盘绕形成燃烧室2，煤和氧气在燃烧室2内发生部分氧化反应，产生富含H2和CO及少量CO2、H2S的高温粗煤气，同时产生液态渣。燃烧室水冷壁盘管23本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带辐射废锅的气化炉，其特征在于，包括承压外壳(1)，燃烧室(2)，辐射废锅(3)和激冷室(4)；/n所述燃烧室(2)，所述辐射废锅(3)和所述激冷室(4)设于所述承压外壳(1)内；/n所述燃烧室(2)通过渣口(5)与所述辐射废锅(3)连通；/n所述燃烧室(2)的顶部设有顶置燃烧器(21)，所述燃烧室(2)的侧壁水平均匀设置有数个侧置气化烧嘴(22)，所述燃烧室(2)的侧壁还设有燃烧室水冷壁盘管(23)；/n所述辐射废锅(3)包括周向水冷壁管(31)和径向水冷壁管(32)，所述周向水冷壁管(31)由数个列管组成筒形结构，所述径向水冷壁管(32)包括大翅片(321)和小翅片(322)；所述大翅片(321)和所述小翅片(322)间隔设置在所述周向水冷壁管(31)内，所述大翅片(321)的列管数量大于所述小翅片(322)的列管数量；/n所述激冷室(4)与所述辐射废锅(3)连通，所述激冷室(4)包括空间激冷室(41)，激冷室下降管(42)和水浴激冷室(43)，所述空间激冷室(41)通过所述激冷室下降管(42)与所述水浴激冷室(43)连通；/n所述空间激冷室(41)的上缘设置有激冷环(411)，所述空间激冷室(41)的侧壁设有激冷水喷头(412)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种带辐射废锅的气化炉，其特征在于，包括承压外壳(1)，燃烧室(2)，辐射废锅(3)和激冷室(4)；
所述燃烧室(2)，所述辐射废锅(3)和所述激冷室(4)设于所述承压外壳(1)内；
所述燃烧室(2)通过渣口(5)与所述辐射废锅(3)连通；
所述燃烧室(2)的顶部设有顶置燃烧器(21)，所述燃烧室(2)的侧壁水平均匀设置有数个侧置气化烧嘴(22)，所述燃烧室(2)的侧壁还设有燃烧室水冷壁盘管(23)；
所述辐射废锅(3)包括周向水冷壁管(31)和径向水冷壁管(32)，所述周向水冷壁管(31)由数个列管组成筒形结构，所述径向水冷壁管(32)包括大翅片(321)和小翅片(322)；所述大翅片(321)和所述小翅片(322)间隔设置在所述周向水冷壁管(31)内，所述大翅片(321)的列管数量大于所述小翅片(322)的列管数量；
所述激冷室(4)与所述辐射废锅(3)连通，所述激冷室(4)包括空间激冷室(41)，激冷室下降管(42)和水浴激冷室(43)，所述空间激冷室(41)通过所述激冷室下降管(42)与所述水浴激冷室(43)连通；
所述空间激冷室(41)的上缘设置有激冷环(411)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：匡建平，姚敏，焦洪桥，刘水刚，黄斌，夏支文，罗春桃，张镓铄，张亚宁，杜常宗，郭中山，赵建宁，杨建荣，赵立军，赵元琪，
申请(专利权)人：宁夏神耀科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：宁夏;64