[发明专利]碎煤熔渣气化炉的激冷室

说明书

技术领域

本发明总体上涉及碎煤熔渣气化炉，特别是涉及一种碎煤熔渣气化炉的激冷室布置。

背景技术

碎煤熔渣气化炉包含一个柱状的煤气化压力容器。煤或其它含碳燃料从煤气化压力容器顶部投入，利用鼓风口（喷嘴）将炉外的氧气和蒸汽引至煤气化压力容器内的下部燃料中，在高温高压下使煤或其它含碳燃料气化。残余灰分如熔渣和铁收集于煤气化压力容器的渣池中，熔渣和铁通过渣池的排渣口间歇地排出（通常叫做“排渣”），熔渣进入渣池下部激冷室的水中得到冷激和冷却。热的燃烧气体产物通过间隔部段内的燃烧器喷出、燃烧获得，经排渣口以鼓泡形式向上传递，以托住渣池中的熔渣和铁。通过控制排放系统从间隔部段向大气排气，降低激冷室压力，在激冷室和煤气化压力容器间产生差压，利用压差和液位来限制和推动熔渣和铁向下排放。

现在的上述类型的气化炉通过下部排渣口的喇叭形底端开口与间隔部段顶部连接，燃烧器布置在排渣口下部的周围。以前空气环管安置在仅高于水位的激冷室内，向上喷出助燃气，以使助燃气沿着激冷室上部间隔部段的内表面向上流动（朝向排渣口），帮助保持内表面冷却。实际运行发现，排渣口和燃烧器会产生结渣和污垢。其产生原因可能是在两次排渣之间排渣口有过多的渣和铁滴落。燃烧器来的燃烧产物和空气环管来的助燃气相互作用，在激冷室内造成强烈的湍流，将这些液滴分裂成小液滴。这些小液滴随气体运送，沉积在激冷室内各部件表面，例如空气环管和燃烧器表面。

气化炉下部的激冷室内熔渣的表面结渣，形成污垢，会严重影响激冷室内设备和管道的寿命和操作方便，进而影响气化炉的稳定操作和运行周期，停车检修将造成巨大的经济损失。

因此，所属领域的技术人员需要一种能够有效避免或减少熔渣不利沉积的碎煤熔渣气化炉的激冷室布置。

发明内容

为了减少熔渣和铁对易损部件燃烧器、排渣口及管道的表面结渣和沉积，延长其寿命和维护周期，降低经济损失，提高气化炉操作的稳定性，本发明旨在提供一种能够避免或减少熔渣不利沉积的的碎煤熔渣气化炉。所述碎煤熔渣气化炉具有经过改进的激冷室空间布置结构，通过改变激冷室内的气流循环路径的手段，以减少湍流，从而降低熔渣和铁滴落时对燃烧器、管道产生结渣和污垢的概率。

除非特殊情况有其他限制，否则下列定义适用于本说明书中使用的术语。

此外，除非另行进行说明，否则本文所用的所有科技术语的含义与本发明所属领域的技术人员通常理解是一样的。如发生矛盾，以本说明书及其包括的定义为准。

对于本发明而言，本申请文件中所使用的一些术语的含义如下：

“燃烧器”是指工业燃料炉上用的燃烧装置，燃烧器在行业中被俗称为“烧嘴”。

“鼓风口”是指靠近碎煤熔渣气化炉的煤气化压力容器底部，用于喷入单个流股（如引入蒸汽和氧气、空气、氮气等）或者工艺物料（如水煤浆、焦油等）进入气化炉的燃烧区，该部件在行业中被俗称为“喷嘴”。

“排渣”是指在碎煤熔渣气化炉中，熔渣和铁通过渣池的排渣口间歇地向下排出，进入渣池下部激冷室的水中的过程。

“间隔部段”是指被设置在煤气化压力容器与下部激冷容器之间并且分别与上面的煤气化压力容器和下面的下部激冷容器相连的部段，该部段被设置在激冷室的上部，可呈现为“连接短节”、“夹心法兰”等形式。

“其它含碳燃料”包含固体垃圾、固体含碳生物质、焦油、渣油、含碳生物质料浆等固态或液态燃料。

如本文中所用，方向性术语“上”、“下”与说明书附图纸面上的具体方向是相一致的。术语“垂直”、“纵向”是指在说明书附图纸面上大体上竖直的方向；而“横向”、“水平”是指在说明书附图纸面上大体上水平的方向。

如本文所用，术语“约”是指数量、尺寸、配方、参数以及其他数量和特性是不精确的并且不需要是精确的值，但是可以与精确值近似和/或大于或小于精确值，以便反映容许偏差、测量误差等，以及所属领域的技术人员已公知的其他因素。

当本文在描述材料、方法或机械设备时带有“所属领域的技术人员已公知的”短语、或同义的词或短语时，该术语表示所述材料、方法和机械设备在提交本专利申请时是常规的，并且包括在本说明书内。同样涵盖于该描述中的是，目前非常规的但是当适用于相似目的时将成为本领域公认的材料、方法、和机械。