[实用新型]高效热能回收携带流气化炉

说明书

技术领域

本实用新型属于煤化工领域，涉及一种携带流气化炉。

背景技术

目前，煤气化技术是煤炭清净转化利用的关键技术。大型气流床气化技术由于高温高压高有效合成气含量而被广泛应用于大型煤基烯烃、煤基甲醇、煤制气、煤制油以及煤气化联产等方面。煤气化技术根据所进物料状不同，可分为水煤浆加压气化技术、碎煤加压气化技术和干煤粉加压气化技术；根据气化后热能的回收分为激冷流程气流床加压气化技术和废锅流程气流床加压气化技术。

现常用的国外成熟的大型煤气化技术主要有德士古水煤浆加压气化技术、SHELL干煤粉气化技术和GSP干煤粉加压气化技术；国内大型煤气化技术主要有“神宁炉”干煤粉加压气化技术、多喷嘴对置式水煤浆加压气化技术、航天干煤粉加压气化技术。除德士古和SHELL炉为废锅流程气流床加压气化技术外，其它均采用激冷流程气化技术。相对于废锅流程而言，激冷流程气化技术热能利用低、水资源浪费严重。相对而言，废锅流程气化热能利用率高，可产生中、高压蒸汽用于先进的煤气化联合循环发电系统。

现工业应用的SHELL气化炉为渣、气分流的废锅流程气流床气化炉，合成气从气化室顶部导出后，先采用后序洗涤冷却后的部分合成气，将其由1400-1600℃激冷至900℃左右，再进入废锅回收热量；而气化后温度在1400-1600℃高温渣则由气化室底部直接导入渣浴池激冷。此技术设备结构复杂，投资费用高而且由于渣气分流，大量的高品位热能回收率差。德士古水煤浆加压气化技术采用全废锅流程加压气化技术，热能利用率高，但由于辐射废锅后接的对流废锅，其进口温度相对较高、合成气含灰量较高，细灰粘附换热管造成对流废锅换热效果差，设备腐蚀速率加快，同时德士古气化炉投煤量较低，无法适应大型的气化联合循环发电。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种热能回收率高、节能环保、大型化的高效热能回收携带流气化炉，以解决废锅流程出现的上述问题。

本实用新型的高效热能回收携带流气化炉包括从上至下依次连接的立式反应器、渣气并流导向管、热能回收室和渣气分离冷却室，其中，

所述立式反应器包括外壳、冷却罩和高温渣气出口；所述立式反应器的顶部或中上部通过法兰与燃烧器连接，所述冷却罩设置在外壳内侧，外壳与冷却罩之间形成环隙腔体，冷却罩内侧形成燃烧室，冷却罩下端为高温渣气出口，与渣气并流导向管连接；

所述渣气并流导向管包括外壳和内管，所述外壳与立式反应器外壳连接，所述内管由多个单管环绕而成的圆形筒体通过错落焊接形成，内管上端连接立式反应器高温渣气出口，下端连通热能回收室；

所述热能回收室包括外壳、第一水冷壁、第二水冷壁和应急水雾喷头，所述外壳与渣气并流导向管的外壳连接，所述第一水冷壁设置在外壳内，为由多个冷却水管组成的筒状水冷壁，所述筒状水冷壁与外壳同轴；第二水冷壁是由多个列管组成的屏式水冷壁，多个列管从第一水冷壁向轴心排列，多个第二水冷壁均匀分布于第一水冷壁中间；第一水冷壁和第二水冷壁之间形成渣气通道；所述第一水冷壁下端设有下锥体，下锥体末端形成渣气出口；应急水雾喷头设置在外壳内部、第一水冷壁和第二水冷壁的下方，穿过第一水冷壁下锥体伸入热能回收室内，应急水雾喷头与水平成0～15°夹角；

所述渣气分离冷却室包括外壁、渣气分离管、渣浴室和合成气出口，所述外壁与热能回收室的外壳连接；所述渣气分离管由一个上部带有冷却盘管或夹套的中心圆管组成，所述渣气分离管的入口与热能回收室的渣气出口连通，渣气分离管的出口与渣浴室相接，渣浴室下端设置出渣口；所述外壁和渣气分离管之间形成导气腔，合成气出口设置在外壳上，与导气腔气体连通。

优选地，所述热能回收室内还设置有吹灰喷头和振打装置，所述吹灰喷头设置在第一水冷壁上近轴心一侧，振打装置设置在第一水冷壁和第二水冷壁上。

进一步优选地，所述吹灰振打装置为机械振打装置、超声波振打装置或电磁振打装置。

优选地，所述第二水冷壁的出水总管构成汽水收集器，位于外壳与第一水冷壁之间的密闭空间的上部、第二水冷壁的进水总管构成分水器，位于第二水冷壁的下方。所述第二水冷壁的出水总管和进水总管均与第二水冷壁的各列管分别连接。

优选地，所述多个冷却水管为50～200个；优选地，所述多个列管为2～12个；所述多个第二水冷壁为4～24个。

优选地，所述立式反应器的冷却罩由2-7根管道盘旋而成，所述冷却罩和高温渣气出口均为膜式水冷壁结构，表面错落焊接有多个不锈钢锚固钉并涂抹捣打料。