[发明专利]一种底部带有喷氧助熔的气流床气化炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种气流床气化炉，具体涉及一种底部带有喷氧助熔的气流床气化炉，属于煤气化领域。

背景技术

煤气化技术是高效清洁的洁净煤技术。当前的煤气化技术主要分为移动床气化、流化床气化、气流床气化和熔融床气化四类。其中，气流床气化技术因其气化强度高、生产能力大、碳转化率高等优点已成为现在煤气化技术的主要发展方向。气流床气化有两个主要特点，一是运行温度高，约为1300～1600℃，炉内形成的灰渣为液态，排渣方式为液态排渣；另外一个特点是采用“以渣抗渣”技术来保护炉壁和减少热损失。气流床气化炉经常会发生堵渣事故，对于因气化炉堵渣造成的停炉检修,至少需要5天时间,而气化炉作为化工企业的生产源头，一旦停车，导致整个生产线全部停运，整个生产线停运一次给企业造成巨额经济损失。例如:一套造气量80000Nm³/h的煤气化生产线停运一次经济损失达4000万元以上。

发明内容

本发明为解决现有技术中气化炉渣口易堵的问题，进而提出一种底部带有喷氧助熔的气流床气化炉。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明所述第一种技术方案包括炉体和合成气通道，合成气通道插装在炉体下部的外侧壁上，本发明还包括吹扫气管道、氧气管道和喷口，喷口的一端沿炉体直径方向斜向下插接在炉体的下锥段上，且喷口的中心线与炉体的中心线处于同一竖直平面内，喷口的中心线与下锥段内侧壁之间的夹角为15～45度，喷口的另一端与吹扫气管道和氧气管道连通。

本发明所述第二种技术方案包括炉体和合成气通道，合成气通道插装在炉体下部的外侧壁上，本发明还包括两个吹扫气管道、两个氧气管道和两个喷口，两个喷口沿炉体的圆周方向均布设置，且每个喷口的一端沿炉体直径方向斜向下插接在炉体的下锥段上，每个喷口的中心线与炉体的中心线处于同一竖直平面内，每个喷口的中心线与下锥段内侧壁之间的夹角为15～45度，每个喷口的另一端分别与一个吹扫气管道和氧气管道连通。

本发明的有益效果是：

一、本发明解决了气流床气化炉堵渣的问题。气流床气化炉出现下渣口堵渣的原因有多种，主要有：气化炉操作温度偏低,渣的流动性就会变差，在锥形下渣口处就会越积越多,导致下渣口有效流通面积减小；气化炉操作不稳定造成氧煤比、炉温波动较大,影响渣的流动性；煤质差的煤粘温特性高，灰渣流动缓慢；气化炉停车前没有提高炉温进行熔渣,导致大量灰渣凝固在渣口处使渣口减小，并且在下次开车时炉温升高较快,引起大量熔渣快速流至下渣口导致下渣口发生堵渣。可见，堵渣的直接原因是位于下渣口附近的灰渣流动性差，而灰渣的流动性与温度有直接关系。本发明通过设置在炉体下锥段的喷口5，向炉内喷入氧气，喷入的氧气与熔渣中的残碳反应生成二氧化碳，与合成气中的一氧化碳反应生成二氧化碳，与合成气中的氢气反应生成水。以上三种反应都是剧烈的燃烧放热反应，反应过程中会放出大量热量，在下渣口处渣的上部形成高温区。前期积聚在下渣口处缓慢流动的熔渣在高温作用下，粘度降低，流动性增强，迅速下流，使下渣口有效流通面积增大，排渣顺畅，解决了气化炉堵渣的问题。

二、本发明能够迅速直观的观测到堵渣情况。现有技术中，一般依靠间接手段判断气化炉是否堵渣，比如1压力监测，当发现气化炉内压力与渣池内压力差升高，则判断渣口可能堵渣；2监测气化炉单位时间内的排渣量，当发现捞渣机一段时间内捞出的渣量减小，则判断渣口可能堵渣。可见现有技术不能直接监测，容易在压力仪表发生故障时，出现错判；且堵渣较为严重时才会发现。采用本发明后，通过工业防水摄像头直接监测气化炉下渣口处的火光强度及落渣情况，当检测到火光变暗，下渣口落渣量减少时，则说明气化炉底部下渣口排渣不畅。可见本发明工作人员监测方便，能够迅速根据监测结果做出准确判断。