[发明专利]一种下行激冷炉外移热的干煤粉加压气化装置

说明书

本发明公开了一种下行激冷炉外移热的干煤粉加压气化装置，包括炉外移热系统、气化炉壳体以及设置于气化炉壳体内的分程隔板，其中，气化炉壳体通过分程隔板分隔为顶部的水冷壁安置腔及底部的激冷室，其中，水冷壁安置腔内设置有水冷壁，水冷壁的内部形成气化反应室，炉外移热系统的入口与水冷壁的出口相连通，炉外移热系统的出口与水冷壁的入口相连通，烧嘴的入口端位于气化炉壳体外，烧嘴的出口端穿过气化炉壳体经气化反应室的顶部插入于气化反应室内，该气化装置中水冷壁内循环水的移热能力优良，且能够有效避免常规技术使用水汽系统带来的各种问题。

技术领域

本发明属于能源化工技术领域，涉及一种下行激冷炉外移热的干煤粉加压气化装置。

背景技术

中国作为煤的能源大国，以煤为主的能源结构在进20年将不会改变。当前，我国在煤炭利用领域仍存在着利用效率低、污染重等问题，而煤气化技术作为洁净煤技术则是煤炭清洁和高效利用的重要方向。煤气化技术按合成气流向可分为上行和下行两种方式，按降温手段可以分为激冷和废锅两种流程。而上行废锅和下行激冷是当今主流的煤气化技术，其中上行废锅流程可将粗煤气中15％～20％热能被回收为中压或高压蒸汽，气化工艺总体的热效率可以达到98％，此工艺方式的系统较为复杂，投资较高。下行激冷流程则是用激冷水将煤气直接冷却至300℃以下，这种工艺方式的系统比较简单，投资较少。以上两种工艺技术各有优缺点，可根据不同领域不用需求灵活选择。

目前，这两种工艺流程里都会设置水汽系统，气化过程产生的高温合成气都是通过由水冷壁、汽包、循环水泵组成的水汽系统来实现合成气降温和热量回收。但是水汽系统最大的缺点就是水冷壁内的循环水是以饱和状态运行，一旦炉温偏高或是仪表故障就会使循环水汽化，导致换热恶化，致使水冷壁内的循环水移热能力极度下降，热量无法带走，出现水冷壁烧穿，发生设备安全事故。此外，汽包的液位控制也是系统运行中的重点监控对象，因为在实际生产过程中，常有假液位现象发生，致使气化炉跳车停运。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种下行激冷炉外移热的干煤粉加压气化装置，该气化装置中水冷壁内循环水的移热能力优良，且能够有效避免常规技术使用水汽系统带来的各种问题。

为达到上述目的，本发明所述的下行激冷炉外移热的干煤粉加压气化装置包括炉外移热系统、气化炉壳体以及设置于气化炉壳体内的分程隔板，其中，气化炉壳体通过分程隔板分隔为顶部的水冷壁安置腔及底部的激冷室，其中，水冷壁安置腔内设置有水冷壁，水冷壁的内部形成气化反应室，炉外移热系统的入口与水冷壁的出口相连通，炉外移热系统的出口与水冷壁的入口相连通，烧嘴的入口端位于气化炉壳体外，烧嘴的出口端穿过气化炉壳体经气化反应室的顶部插入于气化反应室内；

激冷室内设置有自上到下设置有下降管及冷水池，其中，下降管的上端经分程隔板上的通孔与气化反应室的底部相连通，下降管与激冷室的内壁之间设置有破泡器，激冷室的侧壁上设置有合成气出口及激冷水进口，其中，合成气出口位于破泡器的上方；

下降管的顶部与分程隔板之间设置有激冷环，激冷环的入水口与激冷室侧壁上的激冷水进口相连通，激冷环的出水口与下降管的顶部相连通。

冷水池顶部的侧壁上设置有激冷水溢流口。

水冷壁上设置有若干循环水进口及若干循环出水口，其中，炉外移热系统的出口与各循环水进口相连通，炉外移热系统的入口与各循环出水口相连通。

所述炉外移热系统包括蒸汽发生器及循环水泵，其中，各循环出水口与蒸汽发生器的放热侧入口相连通，蒸汽发生器的放热侧出口经循环水泵与各循环水进口相连通，其中，各循环水进口与循环水泵之间设置有节流圈。

烧嘴通过顶盖固定于气化炉壳体的顶部，烧嘴的入口连通有干煤粉输送管道及气化剂输送管道。

烧嘴通过螺栓及垫片固定于顶盖上。