[实用新型]一种径向固定床气化炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种径向固定床气化炉。

背景技术

固定床气化炉在我国已经存在和使用已经几十年，是一种传统的气化装置，作为工业燃料煤气的制备设备，广泛应用于冶金、陶瓷、玻璃、化工、有色金属等行业。该类型的气化炉结构简单，投资少，运行可靠，操作比较容易。据不完全统计，全国目前正在使用的常压固定床气化炉有近3万套，每年消耗煤炭资源近5亿吨，为我国工业的发展做出了不可磨灭的贡献。

在现有的固定床气化炉中，燃料与气化剂沿气化炉的轴向运动。所以，为了保持固定床气化炉内气体的流动，要求燃料为块状，一般要求粒度大于6毫米，大部分粒径集中在范围为10～50毫米的区间。通常煤从气化炉顶部加入，向下移动，依次经历干燥、热解、气化、燃烧和灰渣层，反应后的灰渣由底部排出。由于气流自下而上流动，会挟带煤层在低温热解时的复杂产物，所以产物粗煤气中含酚类、焦油等污染物较多，使净化流程加长，增加了投资和成本。随着现代新型煤化工气化技术的飞速发展，原有固定床气化技术的缺点也愈发显著。2006年国家发改委因环保方面的考虑而提出：煤化工企业禁止核准或备案采用固定床间歇气化和直流冷却技术的煤气化项目。

综上所述，目前我国迫切需要对固定床气化炉进行升级和改造，并研发新型高效环保的固定床气化技术；但由于轴向固定床气化炉历史悠久，本领域技术人员已产生了“固定床气化炉是轴向的，其结构简单，使用方便，并且气流轴向流动，使反应十分充分，极其适合煤气化反应”的惯性思维，对其的优化改进一直以现有的轴向固定床气化炉为基础。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是为了克服现有的轴向固定床气化炉所用含碳物质颗粒较大、污染严重、生产能力低、气化效率低等缺陷而提供了一种径向固定床气化炉，该径向固定床气化炉所用含碳物质颗粒较小且床层压降与径向固定床气化炉相当、洁净环保、生产能力高、气化效率高。

本实用新型提供了一种径向固定床气化炉，包括一炉体和至少一通气管道；

所述炉体包括一内层套筒，以及一与所述内层套筒密封套设、形成一夹层腔体的外层套筒；所述内层套筒的顶部设有一入口，所述内层套筒的底部设有一出口，所述内层套筒的下部设有至少一个进气口；位于所述夹层腔体中的所述内层套筒的侧壁设有至少一个通孔；所述外层套筒的侧壁设有一通气端口；

所述通气管道包括通气段和传输气段；所述通气段和所述传输气段均具有一首端和一尾端，所述通气段的首端封闭，所述通气段的尾端与所述传输气段的首端连通，所述传输气段的尾端贯穿所述炉体；所述通气段设于内层套筒内且轴向设置，所述通气段的侧壁设有至少一个通孔。

在所述径向固定床气化炉中，当所述内层套筒的直径小于等于1米时，所述通气管道可以只有一个；当所述内层套筒的直径大于1米时，所述通气管道的数量较佳地为多个，其数量与所述内层套筒直径的平方呈正比例相关(N∝D²，N为通气管道的数量，D为内层套筒的直径)，本领域技术人员均知根据实际情况调整设置。

在所述径向固定床气化炉中，较佳地，所述通气段的首端在上，所述通气段的尾端在下。

在所述径向固定床气化炉中，较佳地，所述通气端口设于所述外层套筒的侧壁的上部。

在所述径向固定床气化炉中，较佳地，所述径向固定床气化炉还包含锁斗，所述锁斗设于所述入口。

在所述径向固定床气化炉中，较佳地，所述径向固定床气化炉还包含分布器，所述分布器设于所述入口下方。

在所述径向固定床气化炉中，较佳地，所述径向固定床气化炉还包含锁渣斗，所述锁渣斗设于所述出口。

在所述径向固定床气化炉中，较佳地，所述径向固定床气化炉还包含夹套，所述夹套套设于所述通气管道；所述夹套上设有夹套出入口。

在所述径向固定床气化炉中，较佳地，所述径向固定床气化炉不包含炉箅。

在所述径向固定床气化炉中，所述内层套筒的下部设有的至少一个进气口用于加入氧化剂参加反应放热，从而提高此处的温度，使得固态灰渣变为液体，实现液态排渣；所述氧化剂为本领域常规的氧化剂，优选氧气的体积含量为21％～100％的气体，进一步优选纯氧、富氧或空气，更进一步优选纯氧。

在所述径向固定床气化炉中，较佳地，所述内层套筒的侧壁上的通孔与所述通气段的侧壁上的通孔错开；这样的设置使得径向固定床气化炉床层顶部造成一段由颗粒状固体含碳物质自封式的轴径向二维流动，这种颗粒自封可以预防气体短路，又不致形成反应死角；较佳地，所述通孔错开的距离为大于1米。