[实用新型]水冷壁废锅流程的水煤浆加压气化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水煤浆加压气化装置，特别是涉及一种对现有水煤浆加压气化装置改进后的高效节能的水冷壁废锅流程的水煤浆加压气化装置。

背景技术

目前，国内外气流床水煤浆加压气化技术比较多，在煤化工应用较多的是德士古、多元料浆、多喷嘴等技术，这些技术共同特点是首先制取煤浆，水煤浆经过加压后和气化剂氧气一起输送到气化炉内，在高温下煤浆进行不完全燃烧的气化反应，产生以一氧化碳和氢气为主的工业煤气；煤在气化炉内进行缺氧燃烧并和水蒸气进行反应，煤中的碳由固态转化为气态化合物，煤中的灰由于无法气化燃烧就以熔融态形式从气化炉燃烧室出口流出，进入到气化炉的激冷室进行冷却；现有技术中，几种气化技术的气化炉都采用耐火砖结构以抵抗高温辐射来保护筒体。

煤在气化炉内会发生很多反应，其主要反应方程式为：

①C+O₂＝CO₂+395.2KJ/mol；

②C+0.5O₂＝CO+110.5KJ/mol；

③CO+0.5O₂＝CO₂+284.1KJ/mol；

④CO+H₂O＝CO₂+H₂+41.2KJ/mol；

⑤C+2H₂＝CH₄+75.2KJ/mol；

⑥CO₂+C＝2CO-173.0KJ/mol；

⑦C+H₂O＝CO+H₂-131.9KJ/mol；

⑧C+2H₂O＝CO₂+2H₂-90.3KJ/mol。

气化炉的热量主要来自煤的燃烧，完全燃烧就会生成二氧化碳，不完全燃烧产生一氧化碳，每摩尔碳完全燃烧放出的热量比不完全燃烧要多284.7KJ，在保证气化炉需求热量的前提下，为了得到更多的一氧化碳就必须节省热量多产生一氧化碳，减少二氧化碳产生。

但是，现有技术中顶置单个烧嘴气化炉结构由于单个顶置烧嘴原因造成气化炉燃烧室存在回流区，气化炉燃烧室空间没有充分利用，加之有回流区存在致使反应不完全，煤气有效气成分(CO+H₂)偏低。还有，由于顶置单个烧嘴气化炉结构投煤量过大时雾化效果较差，反应不完全不彻底，煤气有效气成分(CO+H₂)偏低，所以投煤量受到一定限制。

四喷嘴水煤浆加压气化技术虽然解决了回流区和投煤量小问题，但是由于其是水平喷射，气化炉炉顶经常受到熔融飞灰和高温侵蚀，顶部炉砖无法长周期运行。

还有，气化炉采用耐火砖结构只适合低灰熔点煤种的气化，适应范围较小。

再者，现有水煤浆气化工艺采用激冷流程，从气化炉燃烧室出口进入激冷室，热煤气大约1300度直接用水激冷降温至250度左右，热煤气显热浪费掉了，这部分热量大约占冷煤气效率15～20％。

为了克服现有技术投煤量小、雾化效果差、煤种适应范围小和热煤气余热未回收弊端需要开发一种新型的高效节能的水煤浆加压气化技术，以弥补现有技术中存在的不足。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型主要是提供一种水冷壁废锅流程的水煤浆加压气化装置，通过本技术方案，对现有几种水煤浆加压气化装置的改进和提高，应用本技术方案不仅解决了单炉投煤量小问题，同时几股进料发生碰撞，进一步提高了雾化效果，加之采用了废热回收锅炉系统致使冷煤气效率更高。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种水冷壁废锅流程的水煤浆加压气化装置，包括有煤浆制备输送机构和加压气化机构组成，所述煤浆制备输送机构由磨煤水槽、磨煤机、煤浆缓冲槽、煤浆泵和煤浆输送管线构成，所述加压气化机构由气化炉燃烧室、气化炉烧嘴、辐射废热回收锅炉和对流废热回收锅炉构成，所述气化炉烧嘴分别设置在气化炉燃烧室顶部，气化炉烧嘴与气化炉燃烧室内部相通，所述煤浆输送管线与气化炉烧嘴相连，所述气化炉燃烧室下方直接与辐射废热回收锅炉相连，所述辐射废热回收锅炉上部设置有气体出口，所述对流废热回收锅炉与气体出口相连通。

所述气化炉烧嘴与高压氧气管线相连。

一个气化炉烧嘴设置在所述气化炉燃烧室的顶部顶端，另外两个或四个气化炉烧嘴成对相对设置在气化炉燃烧室顶部侧壁，位于顶部侧壁的气化炉烧嘴，采用相对设置使几股进料在垂直面发生互相碰撞，不伤及气化炉燃烧室内壁，气化炉燃烧室内煤浆雾化更好。