氣流床固態排渣氣化裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術提供了一種氣流床固態排渣氣化裝置。該氣流床固態排渣氣化裝置包括燃燒氣化室和冷卻室，燃燒氣化室具有進料口；冷卻室位于燃燒氣化室的下方且與燃燒氣化室連通，具有氣體出口、灰渣出口以及設置在冷卻室的腔體內的熱量回收裝置。本實用新型專利技術的氣流床固態排渣氣化裝置，在冷卻室中設置熱量回收裝置，利用其回收煤氣中的部分顯熱，提高了熱量的利用效率；而且，采用固態排渣方式，降低了灰渣對裝置的磨蝕作用，同時擴大了煤種的使用范圍；固態排渣過程中不需要將灰渣液化因此節約了將灰渣液化所消耗的氧氣，降低了運行成本。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及煤化工領域，具體而言，涉及一種氣流床固態排渣氣化裝置。
技術介紹
隨著社會經濟發展對能源需求的增加和對環境要求的日趨嚴格，煤炭的清潔高效轉化越來越受到重視。作為關鍵龍頭技術-煤炭氣化隨著煤制油項目的建設發展迅速。對大規模的煤制油項目，因氣流床氣化技術氣化能力大、環境友好、煤種適應性廣而得到了更多的應用，也是目前研究開發的重點領域之一。氣流床氣化的共同特點是高溫、加壓、入爐物料粒度細、停留時間短，氣化爐的進料形式、爐殼內襯、燒嘴數量及布置等的差異，導致形成了多種技術風格。如國外的氣流床氣化技術包括K-T爐、GE/Texaco爐、Shell爐、Prenflo爐、GSP爐、Ε-gas爐、三菱爐等。國·內的氣流床氣化技術包括華東理工大學的對置多噴嘴、西安熱工院的兩段干粉氣化、清華大學的非熔渣氣化、航天爐、多元料漿、神華的多噴嘴氣化爐等。按照進料方式不同氣流床氣化技術可分為干粉進料和水煤漿進料兩種方式，且均已實現大規模工業化。目前，在國外氣流床氣化技術主要用于生產化學產品和IGCC發電，也有規劃擬用于煤制油、生產代用天然氣。在國內，氣流床氣化技術主要用于大型現代煤制油、煤化工項目。氣流床氣化技術的水煤漿氣化爐具有壓力高、造價相對低、爐型結構簡單、技術相對成熟等優點，但同時存在煤種適應性受限制、操作溫度低等缺點；與水煤漿氣化爐相比，干煤粉氣化爐的煤種適應性更廣、效率高一些，但存在系統相對復雜、造價更高等缺點。目前國內外商業化使用的氣流床氣化爐均采用了液態排渣方式，因此操作溫度必須在煤灰流動溫度5(Tl50°C以上,而國內山西、河南、安徽和山東等地均存在一些高灰分含量高流動溫度的煤種，有的煤種的流動溫度甚至達到160(Tl700°C，且有些煤種即使加入助熔劑仍無法將流動溫度降至1400°C以下。這些煤種如使用液態排渣氣化技術，為使灰渣液化需要消耗大量的氧氣，增加了運行成本；另外很高的操作溫度將導致耐火材料的損壞，不僅增加運行成本，而且存在一定風險。為了克服上述液態排渣的缺點，中國專利200620135961. 4,200610026335. 6和200710017906. 4均提出采用固態排渣的方式，但是，目前固態排渣需要采用大量的循環水將氣化生成的高溫煤氣中的熱量帶走。在此過程中水耗量很大，而且高溫煤氣中熱量被帶走后形成的水汽在后續系統冷卻過程中又變成水，使這部分熱量無法得到有效利用，這與提倡節約能源的號召是相違背的。
技術實現思路
本技術旨在提供一種氣流床固態排渣氣化裝置，能夠回收部分氣化生成的高溫煤氣中的熱量。為了實現上述目的，根據本技術的一個方面，提供了一種氣流床固態排渣氣化裝置，氣流床固態排渣氣化裝置包括燃燒氣化室和冷卻室，燃燒氣化室具有進料口 ；冷卻室位于燃燒氣化室的下方且與燃燒氣化室連通，具有氣體出口、灰渣出口以及設置在冷卻室的腔體內的熱量回收裝置。進一步地，上述熱量回收裝置包括一個與冷卻室同軸設置的套筒狀的第一水冷壁，第一水冷壁與冷卻室的殼體之間具有夾層間隙，且第一水冷壁具有將換熱介質通道與外界連通的一個或多個換熱介質進口和一個或多個換熱介質出口，氣體出口設置在冷卻室的側壁上并與夾層間隙相通，灰渣出口設置在冷卻室的底壁上。進一步地，上述熱量回收裝置還包括一個與第一水冷壁同軸設置套筒狀的第二水冷壁，第二水冷壁的套筒頂端與燃燒氣化室的出口端相連，套筒底端延伸至第一水冷壁中高于第一水冷壁的套筒底端的位置，第二水冷壁與第一水冷壁沿徑向間隔設置。進一步地，上述熱量回收裝置還包括一個或多個與第一水冷壁同軸設置套筒狀的第三水冷壁，各第三水冷壁沿徑向間隔地設置在第一水冷壁與第二水冷壁之間，第一水冷壁、第三水冷壁與第二水冷壁的套筒頂端所在的位置由內向外呈從高到低的階梯狀排布， 套筒底端所在的位置由外向內呈從低到高的階梯狀排布。進一步地，上述第一水冷壁、第三水冷壁與第二水冷壁的靠近套筒底端的側壁上各自設有相應的一個或多個換熱介質進口，第一水冷壁、第三水冷壁與第二水冷壁的靠近套筒頂端的側壁上各自設有相應的一個或多個換熱介質出口。進一步地，上述熱量回收裝置還包括連通第一水冷壁、第三水冷壁與第二水冷壁的換熱介質通道的連接管，連接管包括第一連接管和第二連接管，第一連接管將第一水冷壁、第三水冷壁與第二水冷壁的換熱介質進口連通，向冷卻室的外部延伸并與換熱介質源相連通；第二連接管將第一水冷壁、第三水冷壁與第二水冷壁的換熱介質出口連通，向冷卻室的外部延伸并與集熱裝置相連。進一步地，上述燃燒氣化室的內徑小于冷卻室的內徑，氣流床固態排渣氣化裝置還包括連通管，連通管的一端與燃燒氣化室的出口端相連，另一端與冷卻室的進口端相連，連通管的內徑小于燃燒氣化室的內徑，且第二水冷壁固定在連通管的下端。進一步地，上述連通管的外表面圍設有耐火壁，耐火壁包括管式水冷壁或耐火磚襯里。進一步地，上述氣流床固態排渣氣化裝置還包括供激冷水或激冷氣進入連通管內的第一進口，第一進口設置在連通管的側壁上。進一步地，上述氣流床固態排渣氣化裝置還包括供激冷水進入冷卻室內的第二進口，第二進口設置在冷卻室的側壁上，并低于冷卻室的熱量回收裝置。本技術的氣流床固態排渣氣化裝置，在冷卻室中設置熱量回收裝置，利用其回收煤氣中的部分顯熱，提高了熱量的利用效率；而且，采用固態排渣方式，降低了灰渣對裝置的磨蝕作用，同時擴大了煤種的使用范圍；固態排渣過程不需要將灰渣液化因此節約了將灰渣液化所消耗的氧氣，降低了運行成本。附圖說明構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本技術的進一步理解，本技術的示意性實施例及其說明用于解釋本技術，并不構成對本技術的不當限定。在附圖中圖I示出了根據本技術的一種優選的氣流床固態排渣氣化裝置的沿軸線方向的剖視圖；圖2示出了圖I所示的氣流床固態排渣氣化裝置的A-A向視圖；圖3示出了圖I所示的氣流床固態排渣氣化裝置的B-B向視圖；以及圖4示出了根據本技術的另一種優選的氣流床固態排渣氣化裝置的沿軸線方向的剖視圖。具體實施方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相 互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本技術。如圖I所示，在本技術一種典型的實施例中，提供了一種氣流床固態排渣氣化裝置，氣流床固態排渣氣化裝置包括燃燒氣化室100和冷卻室300，燃燒氣化室100具有進料口 I ;冷卻室300位于燃燒氣化室100的下方且與燃燒氣化室100連通，具有氣體出口 7、灰渣出口 9以及設置在冷卻室300的腔體內的熱量回收裝置4。具有上述結構的氣流床固態排渣氣化裝置，在冷卻室300中設置熱量回收裝置，利用其回收煤氣中的部分顯熱，提高了熱量的利用效率；而且，采用固態排渣方式，降低了灰渣對裝置的磨蝕作用，同時擴大了煤種的使用范圍；固態排渣過程中不需要將灰渣液化因此節約了將灰渣液化所消耗的氧氣，降低了運行成本。如圖I所示，本技術一種優選的熱量回收裝置4包括一個與冷卻室300同軸設置的套筒狀的第一水冷壁41，第一水冷壁41與冷卻室300的殼體之間具有夾層間隙，且第一水冷壁41具有將換熱介質通道與外界連通的一個或多個換熱介質進口和一個或多個換熱介質出口，氣體出口 7設置在冷卻室300的側壁上本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種氣流床固態排渣氣化裝置，其特征在于，所述氣流床固態排渣氣化裝置包括：燃燒氣化室（100），具有進料口（1）；冷卻室（300），位于所述燃燒氣化室（100）的下方且與所述燃燒氣化室（100）連通，具有氣體出口（7）、灰渣出口（9）以及設置在所述冷卻室（300）的腔體內的熱量回收裝置（4）。

【技術特征摘要】
1.一種氣流床固態排渣氣化裝置，其特征在于，所述氣流床固態排渣氣化裝置包括 燃燒氣化室(100)，具有進料口(I); 冷卻室(300)，位于所述燃燒氣化室(100)的下方且與所述燃燒氣化室(100)連通，具有氣體出口(7)、灰渣出口(9)以及設置在所述冷卻室(300)的腔體內的熱量回收裝置(4)。2.根據權利要求I所述的氣流床固態排渣氣化裝置，其特征在于，所述熱量回收裝置(4)包括一個與所述冷卻室(300)同軸設置的套筒狀的第一水冷壁(41)，所述第一水冷壁(41)與所述冷卻室(300)的殼體之間具有夾層間隙，且所述第一水冷壁(41)具有將換熱介質通道與外界連通的一個或多個換熱介質進口和一個或多個換熱介質出口，所述氣體出口(7)設置在所述冷卻室(300)的側壁上并與所述夾層間隙相通，所述灰渣出口(9)設置在所述冷卻室(300)的底壁上。3.根據權利要求2所述的氣流床固態排渣氣化裝置，其特征在于，所述熱量回收裝置(4)還包括一個與所述第一水冷壁(41)同軸設置套筒狀的第二水冷壁(42)，所述第二水冷壁(42)的套筒頂端與所述燃燒氣化室(100)的出口端相連，套筒底端延伸至所述第一水冷壁(41)中高于所述第一水冷壁(41)的套筒底端的位置，所述第二水冷壁(42)與所述第一水冷壁(41)沿徑向間隔設置。4.根據權利要求3所述的氣流床固態排渣氣化裝置，其特征在于，所述熱量回收裝置(4)還包括一個或多個與所述第一水冷壁(41)同軸設置套筒狀的第三水冷壁(43)，各所述第三水冷壁(43)沿徑向間隔地設置在所述第一水冷壁(41)與所述第二水冷壁(42)之間，所述第一水冷壁(41)、第三水冷壁(43)與所述第二水冷壁(42)的套筒頂端所在的位置由內向外呈從高到低的階梯狀排布，套筒底端所在的位置由外向內呈從低到高的階梯狀排布。5.根據權利要求4所述的氣流床固態排渣氣化裝置，其特征在于，所述第一水冷壁(41)、第三水冷壁(43)與所述第二水冷壁(42)的靠近套筒底端的側壁上各自設有相應的一個...

【專利技術屬性】
技術研發人員：步學朋，張琪，索婭，陳強，朱豫飛，劉瀟，王濤，
申請(專利權)人：神華集團有限責任公司，中國神華煤制油化工有限公司，
類型：實用新型
國別省市：