一種氣化爐裝置及水煤漿氣化系統(tǒng)制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)公開一種氣化爐裝置及水煤漿氣化系統(tǒng)，所述氣化爐裝置包括燃燒室、與所述燃燒室直接相連的激冷室，以及固定設(shè)置在激冷室頂部上的合成氣擋板，所述合成氣擋板上均設(shè)置有若干開孔，所述合成氣擋板開孔旁均設(shè)置有側(cè)向開口板，所述側(cè)向開口板與其相近的所述合成氣擋板開孔面形成銳角。本發(fā)明專利技術(shù)通過對(duì)所述合成氣擋板的結(jié)構(gòu)改進(jìn)以保證自上升管與下降管之間的環(huán)隙出來的低溫合成氣能夠?qū)だ涫翼敳空哿靼逋獠繀^(qū)域進(jìn)行有效降溫，避免了激冷室頂部金屬殼體的超溫現(xiàn)象以及高溫腐蝕，從而延長了氣化爐運(yùn)行壽命和降低可觀的檢修和維護(hù)費(fèi)用。

A Gasifier and Coal Water Slurry Gasification System

The invention discloses a gasifier device and a coal water slurry gasification system. The gasifier device comprises a combustion chamber, a quenching chamber directly connected with the combustion chamber, and a synthetic gas baffle fixed on the top of the quenching chamber. The synthetic gas baffle plate is provided with several openings, and the side opening plate is arranged beside the opening of the synthetic gas baffle plate, and the side opening plate and its phase are arranged. An acute angle is formed on the opening surface of the syngas baffle in the near future. The invention improves the structure of the syngas baffle to ensure that the cryogenic syngas coming out of the annular gap between the riser and the descending tube can effectively cool the outer area of the baffle at the top of the quenching chamber, avoid the overtemperature phenomenon of the metal shell at the top of the quenching chamber and high temperature corrosion, thereby prolonging the operation life of the gasifier and reducing considerable overhaul and maintenance costs.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種氣化爐裝置及水煤漿氣化系統(tǒng)
本專利技術(shù)涉及水煤漿氣化領(lǐng)域，尤其涉及一種氣化爐裝置及水煤漿氣化系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
煤炭在未來相當(dāng)長一段時(shí)期內(nèi)仍將是我國的主要基礎(chǔ)能源，煤炭的利用相比天然氣和石油而言更加困難，污染也更大。實(shí)際上，目前我國的煤炭資源不僅利用率低，且開采和利用過程中，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了難以忽視的污染。為了維護(hù)國家能源安全和應(yīng)對(duì)環(huán)境保護(hù)，節(jié)能減排、清潔高效是對(duì)煤炭資源利用的必然要求。為實(shí)現(xiàn)煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展，作為煤炭清潔利用的重要手段，煤氣化技術(shù)得到了極大的重視和發(fā)展。傳統(tǒng)的煤氣化工藝中，根據(jù)氣化爐所使用的原料的不同，分為干法煤氣化工藝和水煤漿煤氣化工藝，前者直接以壓縮氣體攜帶干燥煤粉進(jìn)入氣化爐中進(jìn)行氣化，后者則通常將煤粉與水混合成水煤漿后進(jìn)入氣化爐進(jìn)行氣化。由于濕法煤氣化工藝在供料連續(xù)性、穩(wěn)定性、成本方面優(yōu)于干法煤氣化工藝，因此前者在工業(yè)上更具有應(yīng)用前景。實(shí)際上水煤漿氣化已得到比較廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前的商業(yè)濕法煤氣化爐對(duì)原料水煤漿具有嚴(yán)格的要求，例如要求在確保水煤漿流動(dòng)穩(wěn)定性的情況下其固體含量盡可能高以便確保高熱值和高氣化效率；同時(shí)還要求水煤漿中的灰分盡可能低，以便降低氣化爐內(nèi)高溫氣流夾帶的灰渣對(duì)構(gòu)成氣化爐爐壁的耐火磚的沖刷侵蝕，因?yàn)榛曳种械蔫F、鈣、鎂等金屬的氧化物會(huì)滲入耐火磚內(nèi)部并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致耐火磚內(nèi)部疏松，強(qiáng)度下降，造成耐火磚蝕損。在水煤漿氣化過程中，灰分雖然不直接參加氣化反應(yīng)，但卻要消耗煤中可燃物在氧化反應(yīng)中所產(chǎn)生的反應(yīng)熱，用于灰分的升溫、熔化及轉(zhuǎn)化，從而降低冷煤氣效率。此外，灰分含量的增高，不僅使得煤的發(fā)熱量越低，而且會(huì)增大灰渣的外運(yùn)量，增加灰渣對(duì)耐火磚的侵蝕和磨損，同時(shí)也會(huì)使黑水中的固含量增高，加重黑水對(duì)管道、閥門、設(shè)備的磨損。因此，氣化用煤的灰含量對(duì)水煤漿氣化爐有非常大的影響。目前，已有相關(guān)專利技術(shù)技術(shù)將氣化用煤中的礦物質(zhì)雜質(zhì)顆粒（即灰分）在進(jìn)入氣化爐燃燒氧化之前脫除（專利技術(shù)專利CN201710502714-一種利用煤或煤矸石生產(chǎn)高熱值水煤漿的工藝及采用該工藝的煤氣化工藝），使得進(jìn)入氣流床氣化爐水煤漿的干基灰含量遠(yuǎn)低于當(dāng)前工業(yè)水平（典型的水煤漿氣化爐對(duì)氣化用煤灰分要求低于16wt.%）。傳統(tǒng)意義上的氣化用煤，以及不能用于氣化過程的劣質(zhì)煤（例如洗選中煤、煤泥或煤矸石等），經(jīng)專利技術(shù)專利CN201710502714所披露的煤灰分脫除技術(shù)處理后，灰分得到大幅降低（使傳統(tǒng)的原料水煤漿中的灰分降低30-90%）），所制得的氣化水煤漿在熱值、粒度分布與傳統(tǒng)意義的水煤漿亦有所區(qū)別（新型水煤漿熱值更高、平均粒徑更小）。同時(shí)，該技術(shù)通過將不同來源、不同特性、不同質(zhì)量的煤種經(jīng)必要的提純處理，其中的含碳-氫的可燃物與礦物質(zhì)充分分離后制取優(yōu)質(zhì)水煤漿，從而拓寬了水煤漿制備用煤來源，并實(shí)現(xiàn)了水煤漿制備過程的標(biāo)準(zhǔn)化，即將不同來源及品質(zhì)的用煤原料做相似工藝過程加工，制得統(tǒng)一規(guī)格的低灰、高熱值、細(xì)粒徑的新型優(yōu)質(zhì)水煤漿。同時(shí)，由于氣流床氣化爐裝置所處理水煤漿中灰分雜質(zhì)含量降低，氣化爐單位時(shí)間內(nèi)處理外排的灰渣量大幅度下降，灰渣在高溫條件下對(duì)構(gòu)成氣化爐熱面爐壁的耐火磚的物理沖刷、化學(xué)侵蝕程度下降，并降低了灰渣外排系統(tǒng)的操作負(fù)荷（即排渣周期延長），因此預(yù)期大大延長氣流床氣化爐裝置的運(yùn)行周期，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)氣化爐沒有備用爐的配置，極大降低新建氣化裝置初始投資和操作維護(hù)費(fèi)用。此外，基于實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)的氧耗、能耗（以煤耗計(jì)）分析知，水煤漿中的灰分含量每降低1%，氧耗約降低0.7-0.8%，煤耗約降低1.3-1.5%，該技術(shù)對(duì)氣化裝置的氧耗和煤耗降低也有重大意義，即可有效降低氣化裝置的操作運(yùn)行費(fèi)用。如圖1所示，傳統(tǒng)氣流床氣化爐裝置的激冷室在燃燒室的下面，與燃燒室筒體直接相連。燃燒室與激冷室之間由燃燒室的錐底（鍋底）相互隔開，燃燒室（操作溫度1200-1400℃）內(nèi)襯耐火磚以隔絕燃燒室金屬殼體與燃燒室內(nèi)高溫燃燒區(qū)域，避免燃燒室殼體高溫腐蝕破壞。燃燒室與激冷室之間通道是合成氣與灰渣下排口，下排口的下面是激冷環(huán)，激冷環(huán)下面連接著下降管，下降管的下端深入到激冷室的黑水正常液位以下。下降管的外面是升氣管，升氣管與下降管同心，升氣管的上部有一個(gè)起合成氣折流作用的合成氣擋板，合成氣擋板固定在燃燒室的錐底上。高溫（1200-1400℃）合成氣與灰渣混合物經(jīng)下排口、激冷環(huán)、下降管進(jìn)入激冷室下部黑水（操作溫度150-280℃）中，溫度迅速大幅度降低至接近黑水溫度，經(jīng)上升管與下降管之間的環(huán)隙至其出口，并經(jīng)合成氣擋板折流脫除部分夾帶水后，繼續(xù)繞過合成氣擋板，在合成氣擋板外側(cè)經(jīng)氣化爐粗合成氣出口出氣化爐裝置。合成氣擋板將激冷室頂部分為內(nèi)外兩個(gè)區(qū)域，自上升管與下降管環(huán)隙來的相對(duì)低溫合成氣充分冷卻激冷室頂部折流板內(nèi)部區(qū)域后，繼續(xù)繞過合成氣擋板，直接經(jīng)氣化爐的粗合成氣出口出氣化爐裝置，使得激冷室頂部折流板外部區(qū)域成為流動(dòng)換熱“死區(qū)”，此處激冷室頂部金屬殼體極易發(fā)生頂部積灰、超溫現(xiàn)象，進(jìn)而造成此處金屬殼體的高溫腐蝕，縮短氣化爐運(yùn)行壽命。同時(shí)，由于支撐合成氣擋板的多塊支撐板的存在，將激冷室頂部合成氣擋板外部區(qū)域劃分為獨(dú)立的小區(qū)域，這更加限制了低溫合成氣在激冷室頂部折流板外部區(qū)域的自由流動(dòng)，進(jìn)一步惡化了激冷室頂部折流板外部區(qū)域的“死區(qū)”運(yùn)行條件。因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)的目的在于提供一種氣化爐裝置及水煤漿氣化系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有氣化爐激冷室頂部折流板外部區(qū)域易成為流動(dòng)換熱“死區(qū)”，導(dǎo)致此處激冷室頂部金屬殼體極易發(fā)生頂部積灰以及超溫現(xiàn)象，從而造成此處金屬殼體的高溫腐蝕，縮短氣化爐運(yùn)行壽命的問題。本專利技術(shù)的技術(shù)方案如下：一種氣化爐裝置，包括燃燒室、與所述燃燒室直接相連的激冷室，以及固定設(shè)置在激冷室頂部上的合成氣擋板，其中，所述合成氣擋板上均設(shè)置有若干開孔，所述合成氣擋板開孔一側(cè)均設(shè)置有側(cè)向開口板，所述側(cè)向開口板與其相近的所述合成氣擋板開孔面形成銳角。所述的氣化爐裝置，其中，所述激冷室頂部上還設(shè)置有用于支撐所述合成氣擋板的支撐板，所述支撐板上均設(shè)置有若干個(gè)通氣孔。所述的氣化爐裝置，其中，所述燃燒室的長徑比為3.0-6.0。所述的氣化爐裝置，其中，所述合成氣擋板為多面?zhèn)阈握哿靼澹龆嗝鎮(zhèn)阈握哿靼宓拿恳粋€(gè)面均設(shè)置有若干開孔。所述的氣化爐裝置，其中，所述多面?zhèn)阈握哿靼灏?-10個(gè)面。所述的氣化爐裝置，其中，所述側(cè)向開口板與其相近的所述合成氣擋板開孔面形成30-60°夾角。所述的氣化爐裝置，其中，所述合成氣擋板上設(shè)置的開孔形狀為矩形。一種水煤漿氣化系統(tǒng)，其中，包括所述的氣化爐裝置。有益效果：本專利技術(shù)通過對(duì)設(shè)置在激冷室頂部的合成氣擋板進(jìn)行開孔設(shè)置，并在所述合成氣擋板開孔旁均設(shè)置有側(cè)向開口板，所述側(cè)向開口板與其相近的所述合成氣擋板開孔面形成銳角；通過對(duì)所述合成氣擋板的結(jié)構(gòu)改進(jìn)以保證自上升管與下降管之間的環(huán)隙出來的低溫合成氣能夠?qū)だ涫翼敳空哿靼逋獠繀^(qū)域進(jìn)行有效降溫，避免了激冷室頂部金屬殼體的超溫現(xiàn)象以及高溫腐蝕，從而延長了氣化爐運(yùn)行壽命和降低可觀的檢修和維護(hù)費(fèi)用。附圖說明圖1為現(xiàn)有氣化爐裝置較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本專利技術(shù)氣化爐裝置較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本專利技術(shù)圖2中A部位的放大圖。圖4為本專利技術(shù)圖2中B-B面的剖視圖。具體實(shí)施方式本本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種氣化爐裝置，包括燃燒室、與所述燃燒室直接相連的激冷室，以及固定設(shè)置在激冷室頂部上的合成氣擋板，其特征在于，所述合成氣擋板上均設(shè)置有若干開孔，所述合成氣擋板開孔旁均設(shè)置有側(cè)向開口板，所述側(cè)向開口板與其相近的所述合成氣擋板開孔面形成銳角。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種氣化爐裝置，包括燃燒室、與所述燃燒室直接相連的激冷室，以及固定設(shè)置在激冷室頂部上的合成氣擋板，其特征在于，所述合成氣擋板上均設(shè)置有若干開孔，所述合成氣擋板開孔旁均設(shè)置有側(cè)向開口板，所述側(cè)向開口板與其相近的所述合成氣擋板開孔面形成銳角。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化爐裝置，其特征在于，所述激冷室頂部上還設(shè)置有用于支撐所述合成氣擋板的支撐板，所述支撐板上均設(shè)置有若干個(gè)通氣孔。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣化爐裝置，其特征在于，所述燃燒室的長徑比為3.0-6.0。4.根據(jù)權(quán)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：翁力，李國濤，江涌，吳昌寧，劉科，趙文卿，賈昊霖，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：深圳瑞科天啟科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東,44