[实用新型]气化炉及其激冷室

说明书

技术领域

本实用新型涉及气流化煤气化领域，尤其涉及一种气化炉及其激冷室。

背景技术

煤炭是一种重要的能源，长期以来，煤炭在使用过程中伴随着严重的环境污染。近年来，以减少污染排放和提高利用效率为目的的洁净煤技术日益为人们所重视；煤气化技术作为其中的一种煤炭加工和转化技术，被认为是最为高效清洁的洁净煤技术之一。

现代煤气化技术，尤其是高压、大容量气流床气化技术在工业上获得广泛应用。在我国已经有多家厂家引进并利用现代气流床气化技术，现代气流床气化技术主要分为水煤浆气化和粉煤气化，现代气流床气化技术具有环境污染小、自动化程度高等优点，但该技术工艺带有一些普遍存在的问题，这些问题不同程度上影响着气化装置的正常运行。

水煤浆或煤粉在气化炉燃烧室内不完全燃烧生成1350℃左右的高温合成气与熔渣进入气化炉下部的激冷室。现有技术中激冷室主要有激冷环、下降管、上升管和分离挡板。

激冷环位于渣口下侧下降管上部，激冷环的作用是将激冷水均匀的分布在下降管内壁上，形成液膜，这层液膜将下降管和高温合成气与熔融渣有效隔离开来，从而保护下降管不被高温合成气与熔渣烧坏，同时高温合成气在一定程度上激冷降温。

上升管与下降管为同心同轴套筒结构，下降管套在上升管内，高温合成气从下降管与激冷水并流而下，完成降温过程，而后通过上升管与下降管之间的环隙出气化炉激冷室。

高温合成气与下降管液膜进行换热传质时，与液膜接触的那部分合成气的煤灰进入液相获得清除，而下降管中央的合成气中的大部分煤灰没有水洗便随合成气进入水浴，快速地穿过下降管下沿后，合成气以气团的形式立即向上鼓泡离开水浴，在此过程中，也只有气团外表面的煤灰与水接触获得水洗，气团中央的大部分煤灰依然没有获得水洗机会就离开水浴。

合成气中的大部分煤灰在洗涤塔被水洗清除，洗涤塔水浴上部的洗涤水作为激冷水反过来供给激冷环使用，虽然激冷水取自洗涤塔水浴上部，但是由于大量的煤灰被水洗到水浴中，水浴上部的洗涤水依然含有很多煤灰尤其是大量的微小固体颗粒，这样即使激冷水过滤器过滤掉堵塞激冷环出口的大颗粒，但是这些微小固体颗粒也会在激冷环内流动微弱的死区沉淀，逐渐积累，最终将影响到激冷环激冷水的出口流量以及整个出口环隙出水流量的均匀性，进而造成下降管液膜不均甚至断流，从而导致下降管变形、烧穿等损坏。

激冷水中微小固体颗粒的浓度越高，这种在激冷环内死区沉淀积累的速率也越快，这样下降管的使用寿命也越短，在每次德士古气化炉运行一段时间停车检修时都会发现激冷环环管中淤积着大量的淤泥，这就是这些微小固体颗粒沉积的结果。

另外，当生产负荷比较高时，由于上升管与下降管之间的环隙比较窄，导致合成气离开水浴后流速快，易造成合成气带液的现象，即使在激冷室的合成气离开通道中设置有分离挡板，高速流动的气体还是把挡板上的小液滴扫走而再次带液，激冷室带液容易造成激冷室液位快速下降导致气化炉跳车，生产中不能不加大激冷水供应流量以保证液位，这样不但增加了能耗和水资源的浪费还一下子加大了后系统的负荷，影响了稳定操作；在气化炉操作温度较高时，致使热负荷高，使得饱和蒸汽压增大，这也会造成合成气带水进入后系统。

对于现有技术的气化炉，在超高负荷时，部分合成气会绕过上升管下沿形成大气泡鼓泡离开水浴，这样会造成激冷室液面波动以及波动导致的液位报警，甚至跳车。

中国专利申请号200720103616.7提供了一种雾化-浸没式气化炉激冷室，其实并不适用于煤粉/水煤浆气化炉，尤其不适合加压煤气化炉，因为其结构上的缺陷容易造成其雾化器和雾化喷头受到高温熔渣和煤灰的强烈冲刷而快速磨损，使得激冷室内部快速损坏，从而无法保证气化炉的长时间运行。

如何减少供应的激冷水中微小固体颗粒的含量，减轻这些颗粒在激冷环中的淤积、以及如何减轻合成气带水成为一个重要的课题，对煤气化的长满优运行有着重要的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于一种气化炉及其激冷室，以提高合成气的水浴增湿除尘除灰降温效果，同时减轻合成气带水的问题。

为此，根据本实用新型的一个方面，提供了一种气化炉激冷室，包括下降管，该下降管包括降气筒和布气筒，其中，降气筒的下端伸入布气筒中，布气筒和降气筒之间的环形空间内设置有散气网，降气筒的下沿低于散气网所在的平面，散气网所在的平面低于激冷室液面。

进一步地，上述降气筒的下比散气网所在的平面低500～1000mm。

进一步地，上述散气网平面低于激冷室液面1500～4000mm。