[实用新型]水煤浆气化炉耐火材料水冷壁

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种应用在煤化工工业的水煤浆气化炉，尤其涉及一种水煤浆气化炉耐火材料水冷壁。

背景技术

气化是一个高温、高压的化学过程，将含碳原料转化成CO和H₂合成气)以应用于发电和化学制品行业。气化过程的核心是一个气化炉，一个高压下的化学反应容器，用来在氧气不足的情况下在碳和水之间发生反应以生成合成气。因此，煤气化设备是煤化工工业中关键工艺和设备，目前比较成熟的工艺是德士古水煤浆气化炉，是国内目前应用最多的工艺技术；另外还有壳牌和航天炉及GSP。在气化炉正常运行时，是在气化的高温和还原环境下，气化温度含碳原料中的有机物质会分解，残留的无机物质(杂质)作为分散的颗粒(灰分)则会熔化，聚合并形成熔渣。目前，气化炉所用耐火材料一般采用价格较贵的耐火烧成砖，然而气化炉的高温、还原环境以及炉渣都会导致对气化炉用的耐火砖有强烈的冲击和侵蚀，当气化炉的重新砌炉则需要使其完全停产，且在合适的环境下，就是局部大修也要需要花费10天左右，完全大修需要更长的时间。因此，耐火材料炉衬受到侵蚀所损坏的代价是昂贵的，包括重砌耐火材料的费用(根据气化炉的尺寸和必须重砌的程度，费用≥1百万美元)和停产所造成的经济损失。

实用新型内容

本实用新型解决其技术问题是提供一种水煤浆气化炉耐火材料水冷壁。它改变了水煤浆气化炉采用耐火砖的传统方法，并根据气化炉各部位的使用情况不同选择了不同耐火材料材质，使气化炉用耐材的性能提高和成本降低发挥到极致，这种水煤浆气化炉耐火材料水冷壁，不仅具有较强的抗侵蚀性、易施工、易修补、成本低，而且有效地提高气化炉的使用寿命。

水煤浆气化炉包括金属壳体、水冷壁；在水冷壁的顶部设有水冷盘管、水冷壁底部设有锥形水冷盘管，为了解决上述技术问题，本实用新型在金属壳体及水冷壁内壁密布焊接锚固钉，锚固钉呈梅花形排列，之间的距离为5.5cm，把莫来石可塑料均匀涂抹在壳体内侧形成莫来石可塑料层，厚度约3-4cm，在壳体的顶部用莫来石可塑料层进行密封；在水冷壁内壁上均匀涂抹碳化硅浇注料层，厚度约2-3cm，在水冷壁的顶部水冷盘管填充铬刚玉浇注料层，在水冷壁的底部锥形水冷盘管内壁涂抹碳化硅可塑料层。

这种水煤浆气化炉水冷壁所用的耐火材料层，根据气化炉各部位的使用情况不同选择了不同耐火材料材质。由于金属壳体的使用温度低于水冷壁，因此在金属壳体涂抹了一层价格较低，性能仍可以满足工况的莫来石可塑料；由于水冷壁的使用环境恶劣，从而选用了碳化硅可塑料层，其优点是耐侵蚀、耐热震和良好的热传导性，不仅能够经受1400-1600℃高温煤渣的侵蚀，由于碳化硅良好的导热性能，还能够经受一面高温一面低温(200-400℃)巨大温差的冲击；这种水煤浆水冷壁气化炉(或清华炉)，优点采用湿法工艺和水冷壁技术，煤种适应性广，运行稳定，具有强的抗侵蚀性、易施工、易修补、成本低，而且有效地提高气化炉的使用寿命。每年每台所用的耐火材料可降低成本约300-400万元。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步详细的说明。

图1是水煤浆气化炉的结构示意图。

具体实施方式

水煤浆气化炉包括金属壳体3、水冷壁1；在水冷壁的顶部设有水冷盘管8、水冷壁底部设有锥形水冷盘管5，在施工中，在金属壳体及水冷壁内壁密布焊接锚固钉10，之间的距离为5.5cm。把莫来石可塑料均匀涂抹在壳体内侧形成莫来石可塑料层4，厚度约3-4cm，在壳体的顶部用莫来石可塑料层7进行密封。在水冷壁内壁上均匀涂抹碳化硅浇注料层2，厚度约2-3cm；在水冷壁的顶部水冷盘管填充铬刚玉浇注料层9，在水冷壁的底部锥形水冷盘管内壁涂抹碳化硅可塑料层6。