[实用新型]一种流化床气化炉用氧化剂环状多点进气装置

说明书

本实用新型属于粉煤气化技术领域，尤其涉及一种流化床气化炉用氧化剂环状多点进气装置，该装置包括总进气口、环状管、进气支管组件、加热及保温层、固定支架、气化炉。总进气口与环状管相贯并位于环状管的对称轴线位置；环状管通过固定支架固定在气化炉外壁上；进气支管组件与环状管底部联通，若干套进气支管组件呈圆周均布并关于环状管的对称轴线镜像对称；进气支管组件包括直角弯管、排凝口、穿壁接管、膨胀节、斜弯管、高温喷嘴，高温喷嘴包括耐高温短管、高温耐磨衬里。本实用新型使煤气化炉的中心高温区分布更均匀，有利于煤粉在气化炉内的中心高温区直接参与反应，大幅提高了气化炉的产气量，同时确保了气化炉长周期稳定运行。

技术领域

本实用新型属于粉煤气化技术领域，尤其涉及一种流化床气化炉用氧化剂环状多点进气装置。

背景技术

我国的自然资源中，基本特点是富煤、贫油、少气，这就决定了煤炭在我国一次能源中的重要地位。为提高煤炭利用效率、降低环境污染，煤气化一直是煤炭清洁高效利用的核心技术。当前对于劣质煤的气化，流化床技术仍具有较大的优势，如U-Gas、灰熔聚为代表的流化床气化炉。流化床气化炉是以粉煤为原料，以空气、富氧或氧气为氧化剂，水蒸气或二氧化碳为气化剂，在适当的气速下，床层中粉煤逐步流化，气固两相充分混合，在高温下进行煤的气化。

U-Gas及灰熔聚气化炉一般多采用“中心射流、环管排渣”的结构，即中心管插设在排渣管内部中心位置，这种结构存在以下问题：(1)煤渣从环管排出时高温气流夹带着煤渣会冲刷中心管外壁，导致中心管磨破或腐蚀；(2)中心管和排渣管之间的环隙较小，若生成稍大渣块很容易堵住环管，引起气化炉排渣不畅，严重时会进一步形成更大的渣球，导致气化炉无法操作；(3)因中心管较长，为避免中心管振动，通常在环管内增加支撑件固定中心管，但支撑件在高温、腐蚀及磨损的环境下并非可靠，引起中心管振动甚至导致其断裂。这些故障在实际工业产生中时有发生，严重影响了气化炉稳定运行；例如中国专利CN201010291577.4、CN201410436134.8、CN201610585668.6均存在上述问题。

而中国专利CN201210346022.4避免了上述专利中涉及的三个主要缺点，但其所述的分布式喷射管仍然存在以下不足之处：(1)分布式喷射管与锥形分布板和气化炉壳体采用直接连接方式，由于高速气体射流叠加高温煤粉冲刷，喷射管与分布板连接部位存在非常严重的磨损与高温腐蚀，该分布式喷射管没有考虑磨损问题，分布式喷射管的寿命难以维持长周期运行；更严重的问题是当分布式喷射管需要更换的时候，只能采用等离子切割喷射管的不锈钢管道材料，检修及维护十分不便；(2)分布式喷射管与锥形分布板和气化炉壳体采用直接连接方式，在高温环境下未考虑任何热膨胀问题，实际应用中冷态与运行时的高温热态的膨胀量是不容忽视的，导致运行时分布式喷射管与锥形分布板容易因热膨胀问题而脱落，此时大量氧气将会从分布板下部空间通过分布板喷嘴进入分布板上方，极易造成整个分布板面迅速“结疤”而堵塞，严重危及气化炉的安全生产；(3)分布式喷射管数量至少为3个，每一支喷射管需安装氧气阀门和氧气流量计，由于氧气的调节阀和流量计价格昂贵，不但增加气化炉制造成本同时也增加了气化炉的操作难度。(4)分布式喷射管内部流动的气体介质为氧化剂，即氧气和过热水蒸气，在工况条件下温度较低的氧气与过热水蒸气混合后会将水冷凝出来，这些液态水滴如果从喷射管喷入分布板上部，极易造成气化炉粉煤“结疤”，严重时气化炉将无法运行，因此分布式喷射管因没有对氧气与过热水蒸气预热的功能会存在较大的隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供一种流化床气化炉用氧化剂环状多点进气装置。