[实用新型]分级给氧两段式多喷嘴气化炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种含碳物质气化装置，尤其涉及一种分级给氧两段式多喷嘴气流床气化炉。

背景技术

现有的气流床气化技术将煤、焦等含碳物质气化的过程，一般将燃料和氧气采用同一烧嘴同时投入的方式，如美国专利US4707163、US4637823、US4527997和中国专利CN200980132394.3。由于无法控制气化炉内的反应状态，使得气化炉内的温度分布不尽合理。气流床气化炉内存在高温、高压的多相流动、传热和复杂的气化反应过程，因此炉内壁面特殊保护材料将直接决定气化炉的安全运行。为了解决气流床气化炉顶部壁面材料的局部高温问题，申请号为CN201110436956.2的实用新型专利公开了一种两段式多喷嘴气化炉，如图1所示，包括气化炉主体1、侧面工艺烧嘴室2、侧面工艺烧嘴3、顶部工艺烧嘴6、顶部工艺烧嘴室7以及位于气化炉主体1底部的排渣口8。上述两段式多喷嘴气化炉由于采用顶喷嘴气化剂分流至下段喷嘴，而气流床气化炉内的火焰分布与氧气分布直接相关，使该气化炉下段气化和燃烧产生局部高温，导致气化炉下段气化室高温区炉壁衬里材料的使用寿命偏短。

从目前国内外气流床气化炉的运行情况可以发现，气化炉内局部区域壁面材料的使用寿命偏短是影响气化炉长周期稳定运行的主要因素之一，如何使气化炉内温度分布更加均匀合理，避免出现气化炉内的局部高温是解决气化炉炉内壁面材料使用寿命偏短的主要途径之一。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是使气化炉内温度分布更加均匀合理，避免出现气化炉内的局部高温。

为了达到上述目的，本实用新型的构思是将气化炉设计为合成气和气化产生的灰渣一同从气化炉底部出口排出进入后续工艺，在气化炉顶部设有一个与气化炉同轴布置的工艺烧嘴，在气化炉侧面设有工艺烧嘴层和二次给氧喷枪层，二次给氧喷枪设置在侧面工艺烧嘴层和气化炉出口之间。

本实用新型的具体技术方案是提供了一种分级给氧两段式多喷嘴气化炉，包括气化炉主体，在气化炉主体顶部设有顶部工艺烧嘴室，在气化炉主体的侧面设有至少两个侧面工艺烧嘴室，在气化炉主体底部设有排渣口，在气化炉主体位于侧面工艺烧嘴室与排渣口之间的直段上设有至少两个二次给氧喷枪室，其特征在于：在所述顶部工艺烧嘴室内设有不通入氧气的顶部工艺烧嘴，在所述侧面工艺烧嘴室内设有用于通入部分燃料及部分含氧气气化剂的侧面工艺烧嘴的，所述侧面工艺烧嘴室及所述二次给氧喷枪室分别对称布置于所述气化炉主体的四周，用于通入部分含氧气气化剂的二次给氧喷枪安装在所述二次给氧喷枪室内。

优选地，所述顶部工艺烧嘴和所述顶部工艺烧嘴室与所述气化炉主体同轴布置。

优选地，所述侧面工艺烧嘴室轴线与所述气化炉主体径向的夹角α为0～30°；所述侧面工艺烧嘴室轴线与所述气化炉主体轴线的夹角β为60～120°。

优选地，所述侧面工艺烧嘴轴线与所述侧面工艺烧嘴室在水平面上的夹角ξ为0～30°，在垂直面上夹角δ为0～15°。

优选地，所述二次给氧喷枪室轴线与所述气化炉主体径向的夹角ε为0～30°；所述二次给氧喷枪室轴线与所述气化炉主体轴线的夹角λ为60～120°。

优选地，所述二次给氧喷枪轴线与所述二次给氧喷枪室在水平面上的夹角η为0～30°，在垂直面上夹角θ为0～15°。

优选地，所述排渣口的内直径为0.05～0.5D，其中，D为所述气化炉主体的内直径。

优选地，所述侧面工艺烧嘴室上部空间高度为1.5～3.5D，所述侧面工艺烧嘴室与所述二次给氧喷枪室间的直段高度为1～3D，所述二次给氧喷枪室下部直段高度为1～7D，其中，D为所述气化炉主体的内直径。

优选地，所述排渣口的内缩角度ψ为25～65°。