[实用新型]一种用于水煤浆气化的水煤浆气化炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤气化领域，具体而言涉及一种用于水煤浆直接气化的水煤浆气化炉。

背景技术

以煤为原料直接生产合成气，我国目前通常采用常压固定层气化炉，以无烟块煤或焦炭为原料。该工艺能耗高、对于煤质的要求高，需要用无烟块煤或焦炭，操作时“三废”排放量大，对环境污染比较严重。

近20年来，国外很多公司为了提高燃煤电厂热效率，减少对环境污染，对煤气化联合循环发电技术进行了大量的开发研究工作，促进了煤气化技术的发展。目前生产合成气使用的水煤浆气化装置主要有美国GE公司的水煤浆气化炉和华东理工大学的多喷嘴对置式气化炉，这两种技术较大提高了气化效率，但依然还存在着一些需要解决的问题。

美国专利文献U.S.Pat.Nos.4637823、4527997、5281243公开了德士古气化炉的主要结构特征。德士古气化炉是一个装有耐火衬里并能承受高温高压的容器，其以水煤浆为原料，采用O₂为气化剂，工作压力高，属于增压喷流床气化。

美国专利文献U.S.Pat.Nos.4637823、4527997、5281243公开了德士古气化炉的主要结构特征，该气化炉的几何特征是喷嘴轴线与煤气及液渣出口轴线重合，两者都在气化炉主体轴线上。德士古气化炉工艺中，由于是单喷嘴的射流以及气化炉高径比本身的限制，炉内湍流混合比较弱，雾化角较小，煤浆小颗粒雾化不充分且其分布不均匀，使得局部地方发生氧气过剩，生成CO₂，且已生成的有效气(H₂+CO)容易发生二次反应，导致有效气产量下降，而氧气过少的地方，形成未燃烧区，就会有一些煤浆颗粒未能气化就落到激冷室中。

而且射流方式造成煤浆颗粒停留时间过短，甚至部分煤浆小颗粒喷射出燃烧室后还未来得及燃烧气化，从而使得德士古工艺的气化效率和碳转化率不高。德士古气化装置还存在另外一个问题，就是合成气带灰过多易堵塞合成器出口管线，激冷室容易带水，容易对水平衡产生不利的影响。

中国专利文献01210097.8以及高春雷等人的“新型多喷嘴对置式气化炉与德士古炉的对比”[J]《中氮肥》，2005，No.6：p36-37中提出的两种多喷嘴对置式水煤浆气化炉相对于德士古气化炉而言，其性能有所改善，来自不同喷嘴的射流流股在炉膛内相互撞击，形成撞击流，端流得到加强，使得水煤浆颗粒在炉膛中的停留时间增加，从而使得更多的水煤浆颗粒燃烧，这样气化效率得到了提高。

但是这两种多喷嘴对置式气化炉主要存在如下问题：①在细长的圆筒内采用径向喷嘴直接对冲，由于空间狭窄，从各喷嘴喷出的水煤浆颗粒还没来得及充分分散雾化便相互撞击，限制了德士古喷嘴的雾化效果；②对置式喷嘴喷出的水煤浆颗粒相互撞击以后产生一股向下的撞击流，高速向下的水煤浆颗粒撞击流必定有部分未来得及燃烧就冲出炉膛进入激冷室，从而限制了气化效率的提高；③两两相对的喷嘴距离太近在狭窄的圆筒中相向高速喷出水煤浆颗粒，必有部分高动能的水煤浆颗粒对于对面的喷嘴和耐火砖形成冲刷磨蚀，且上行的撞击流及其形成的火焰的冲击和烧蚀也会造成拱顶砖过早损坏，这样就缩短了喷嘴的使用寿命和气化炉的运行周期，增加了维护成本；④大块渣落下时，静态破渣器的棱角将其破碎，而破碎不彻底体积还较大的渣块被静态破渣器上的格栅拦截，堆积于静态破渣锥的底部，容易造成堵塞，检修时才能将其清除。

因此，为了克服上述缺陷，需要提供一种新型的适用于水煤浆气化的水煤浆气化炉。

实用新型内容

本实用新型的目的是在现有技术的基础上提供一种新型的用于适用于水煤浆气化的水煤浆气化炉，以解决目前的用于水煤浆气化的水煤浆气化炉所存在的技术问题。

为此，本实用新型提供了一种新型的适用于水煤浆气化的水煤浆气化炉，包括：

燃烧室与激冷室，

其特征在于，所述燃烧室进一步包括：

类椭球状宽径燃烧室壳体，

至少两个水煤浆与氧气三流道工艺喷嘴室，对称设置在所述燃烧室壳体的宽径A-A处，且稍向下倾斜，

至少两个水煤浆与氧气三流道喷嘴，稍向下倾斜可拆卸地安装于每一所述水煤浆与氧气三流道工艺喷嘴室内，且喷嘴开口朝向所述燃烧室内部，

耐火砖，衬于所述燃烧室壳体内，

至少两个氧气喷嘴室，位于每一所述水煤浆与氧气三流道工艺喷嘴室下方的圆周B-B处，且向上倾斜，

至少两个氧气喷嘴，向上倾斜可拆卸地安装于每一所述氧气喷嘴室内，且喷嘴开口朝向所述燃烧室内部，和

燃烧室渣口，设置在所述燃烧室的底部，