干粉气化炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种干粉气化炉，包括：炉体，所述炉体内具有气化室；顶部喷嘴，所述顶部喷嘴设在所述炉体的顶端，所述顶部喷嘴用于从所述气化室的顶部向所述气化室内喷射粉煤、氧气、蒸汽和燃料气，所述顶部喷嘴内设有点火棒；和侧部喷嘴，所述侧部喷嘴设在所述炉体的侧部，用于从所述气化室的侧部向所述气化室内喷射粉煤、氧气和蒸汽。根据本实用新型专利技术实施例的干粉气化炉，炭的转化率可达99％以上，水蒸气的分解率可高达80％以上，具有显著的气化效率，可广泛应用于现有煤气化技术领域内。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及煤气化技术，尤其是涉及一种干粉气化炉。 
技术介绍
传统的多喷嘴结构的气化炉有两种类型：一种类型是在气化炉的直管段的下部设置四个对喷喷嘴，气体上行、灰渣下行，另一种类型是从气化炉的直管段的上部设置四个对喷喷嘴。但是，上述传统气化炉内存在的问题是煤种波动时易出现渣口堵塞。并且，传统气化炉的炉体为耐火砖结构，煤种适应性差，不能气化高灰熔点的煤，气体下行、灰渣沿炉壁下行，但是在煤种波动时，也易出现渣口堵塞。此外，传统气化炉的气化效率低，碳转化率和水蒸气的分解率低。 
技术实现思路
本技术旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本技术的一个目的在于提出一种干粉气化炉，所述干粉气化炉的气化效率和碳转化率高。 根据本技术的干粉气化炉，包括：炉体，所述炉体内具有气化室；顶部喷嘴，所述顶部喷嘴设在所述炉体的顶端，所述顶部喷嘴用于从所述气化室的顶部向所述气化室内喷射粉煤、氧气、蒸汽或燃料气和氧气，所述顶部喷嘴内设有点火棒；和侧部喷嘴，所述侧部喷嘴设在所述炉体的侧部，用于从所述气化室的侧部向所述气化室内喷射粉煤、氧气和蒸汽。 根据本技术的干粉气化炉，通过在炉体的顶部设置顶部喷嘴且在炉体的侧部设置侧部喷嘴，构成了顶喷加侧喷的混喷模式，由此提高了气化室内的撞击流，由撞击流产生的流体行为和流场结构有利于粉煤的雾化和弥散，增强了粉煤与氧气、蒸汽的混合效果，提高了热质传递速率，延长了粉煤颗粒的平均停留时间，从而大大提高了粉煤中碳的转化率，降低了灰渣中的可燃物含量，增加单位质量粉煤的发气量、有效气成分和蒸汽的分解率。 根据本技术的干粉气化炉，炭的转化率可达99％以上，水蒸气的分解率可高达80％以上，具有显著的气化效率，可广泛应用于现有煤气化
内。 另外，根据本技术的干粉气化炉还具有如下附加技术特征： 所述顶部喷嘴具有多层第一套管结构，所述多层第一套管结构限定出用于喷射所述粉 煤的第一粉煤喷射通道，用于喷射所述氧气和蒸汽的第一氧气和蒸汽喷射通道以及用于喷射燃料气/二氧化碳的喷气通道。 所述干粉气化炉还包括第一混合器，所述第一混合器与所述顶部喷嘴相连，用于将所述氧气和蒸汽混合后供给到所述第一氧气和蒸汽喷射通道。由此，在进入干粉气化炉之前，氧气和蒸汽已经充分混合均匀，在通入干粉气化炉的气化室后可与粉煤充分接触反应，提高了热质传递速率，延长了粉煤颗粒的平均停留时间，从而显著提高碳转化率。 所述第一氧气和蒸汽喷射通道还用于喷射开工氧气。 所述侧部喷嘴具有多层第二套管结构，所述多层第二套管结构限定出用于喷射所述粉煤的第二粉煤喷射通道，用于喷射所述氧气和蒸汽的第二氧气和蒸汽喷射通道。 所述干粉气化炉还包括第二混合器，所述第二混合器与所述侧部喷嘴相连，用于将所述氧气和蒸汽混合后供给到所述第二氧气和蒸汽喷射通道。 由此，通过在炉体的顶部和侧部分别设置顶部喷嘴和侧部喷嘴，大大提高了气化室内的撞击流，从而强化了粉煤与气化剂的混合效果，有效降低了灰渣中可燃物的含量，提高碳转化率和水蒸汽的分解率。 所述侧部喷嘴为多个，所述多个侧部喷嘴沿所述炉体的周向间隔设置，且所述从多个侧部喷嘴分成多对，每对侧部喷嘴在所述炉体的径向上彼此相对。多对侧部喷嘴采用沿炉体径向对称设置的方式还能进一步提高粉煤与气化剂的混合效果，从而最大限度地提高干粉气化炉的产能效率，改善输出气质的质量。此外，通过设置多个侧部喷嘴，从而使干粉气化炉操作负荷具有很强的可调幅能力，大大提高单炉的生产能力。 所述炉体包括炉壳和设在所述炉壳内的水冷壁，所述水冷壁为膜式壁。由此在干粉气化炉正常工作时，水冷壁内壁可形成渣保护层，这层保护层可保护水冷壁不受侵蚀，避免了因高温、熔渣腐蚀以及开停车产生应力对水冷壁的破坏而导致干粉气化炉无法长时间运行，提高了生产效率，同时，干粉气化炉采用这种水冷壁结构还能大大提高对煤种的适应性，可气化高灰熔点的煤，且在气化过程中，气体下行、灰渣沿气化室的中心下行，在煤种波动时，气化室下部的出渣口也不会出现堵塞的情况，从而大大提高了干粉气化炉的实用性和工作效率，避免频繁停车清理出渣口。 根据本技术的干粉气化炉，具有如下四个优点：1）通过采用顶喷加侧喷的多喷嘴混喷结构，强化了气化室内粉煤与气化剂的混合效果，热质传递速率高，有效降低灰渣中可燃物的含量；2）单位质量粉煤的发气量、有效气成分和蒸汽的分解率高，其中碳转化率高达99％以上，水蒸气的分解率高达80％以上；3）炉体采用水冷壁结构，煤种适应性强，且在煤种波动时，出渣口也不会堵塞；4）运行稳定，可靠性高，结构简单，产能高，因此具有更广的适用范围。 本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。 附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中： 图1是根据本技术实施例的干粉气化炉的结构示意图。 具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。 在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。 在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。 在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种干粉气化炉，其特征在于，包括：炉体，所述炉体内具有气化室；顶部喷嘴，所述顶部喷嘴设在所述炉体的顶端，所述顶部喷嘴用于从所述气化室的顶部向所述气化室内喷射粉煤、氧气、蒸汽或燃料气和氧气，所述顶部喷嘴内设有点火棒；侧部喷嘴，所述侧部喷嘴设在所述炉体的侧部，用于从所述气化室的侧部向所述气化室内喷射粉煤、氧气和蒸汽。

【技术特征摘要】
1.一种干粉气化炉，其特征在于，包括：
炉体，所述炉体内具有气化室；
顶部喷嘴，所述顶部喷嘴设在所述炉体的顶端，所述顶部喷嘴用于从所述气化室的顶部向所述气化室内喷射粉煤、氧气、蒸汽或燃料气和氧气，所述顶部喷嘴内设有点火棒；
侧部喷嘴，所述侧部喷嘴设在所述炉体的侧部，用于从所述气化室的侧部向所述气化室内喷射粉煤、氧气和蒸汽。
2.根据权利要求1所述的干粉气化炉，其特征在于，所述顶部喷嘴具有多层第一套管结构，所述多层第一套管结构限定出用于喷射所述粉煤的第一粉煤喷射通道，用于喷射所述氧气和蒸汽的第一氧气和蒸汽喷射通道以及用于喷射燃料气/二氧化碳的喷气通道。
3.根据权利要求2所述的干粉气化炉，其特征在于，还包括第一混合器，所述第一混合器与所述顶部喷嘴相连，用于将所述氧气和蒸汽混合后供给到...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙永才，张建胜，张滋生，马宏波，周怀祖，
申请(专利权)人：北京盈德清大科技有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：