[发明专利]一种全废锅流程气化系统

说明书

本发明提供了一种全废锅流程气化系统，包括气化反应室和全废锅流程高温显热回收装置，全废锅流程高温显热回收装置包括辐射段和对流段，气化反应室的合成气出口连接辐射段的高温侧入口，辐射段的高温侧出口通过导管段与对流段的高温侧入口连接，辐射段和对流段内均设有换热元件。本发明通过整个全废锅流程可最大限度地回收气化炉出口产物所蕴含的热量，并副产大量蒸汽，以提高整个系统的能源利用效率。本发明将整个传热系统整合到一个装置中，最大限度地提高了空间的利用率。高温气化产物直接进入辐射段，大大提高了气化产物显热回收与利用；辐射段底部增加了激冷结构，防止局部温度过高，改善了转角位置的结渣情况；系统效率大大提高。

技术领域

本发明涉及一种全废锅流程气化系统，属于燃煤高温气化系统技术领域。

背景技术

煤等碳固体燃料经气化室高温气化后会形成1500℃左右的气化产物，气化产物主要为含H₂、CO、CO₂的合成气及熔融态灰渣，气化产物含有大量的高位显热，具有较高的回收价值。

目前，针对气化产物主要采用的是湿法激冷技术，气化产物中蕴含的大量高位热量被冷却介质带走而损失。

气化产物中含有液态熔渣和熔融态飞灰，显热回收过程存在大规模结渣的技术风险，气化后炉渣伴随合成气并流进入下游冷却系统，熔融态灰渣具有较强的粘结性，很容易直接在水冷壁上形成玷污粘结，甚至结渣堵渣，大大影响了系统的效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：如何提高气化产物的显热回收与利用，改善结渣情况，提高系统效率。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种全废锅流程气化系统，其特征在于：包括气化反应室和全废锅流程高温显热回收装置，所述全废锅流程高温显热回收装置包括辐射段和对流段，所述气化反应室的合成气出口连接所述辐射段的高温侧入口，所述辐射段的高温侧出口通过导管段与所述对流段的高温侧入口连接，所述辐射段和所述对流段内部均设有换热元件。

优选地，所述气化反应室内部设有水冷壁，所述气化反应室内壁设有耐火材料层。

优选地，所述辐射段包括外壳，所述外壳内设有同轴设置的内层圆筒形水冷壁和外层圆筒形水冷壁，所述内层圆筒形水冷壁内部形成同轴设置的中心通道，所述内层圆筒形水冷壁与所述外层圆筒形水冷壁之间形成环形通道。

更优选地，所述中心通道与内层圆筒形水冷壁之间设有径向排列的水冷壁翅片，形成水冷屏蒸发面，多组所述水冷屏蒸发面沿周向均匀分布。

更优选地，所述辐射段的下渣口位置设有激冷环，所述环形通道下部设有渣池，所述渣池底部设有排渣口；所述环形通道的上部出口通过所述导管段连接所述对流段。

优选地，所述导管段为变径式管道，所述导管段内部设有水冷壁结构。

优选地，所述对流段包括承压壳体，所述承压壳体内部从上至下依次设置有气体返向部分、蒸发部分和合成气出口部分。

更优选地，所述气体返向部分与蒸发部分之间还设有过热部分。

进一步地，所述过热部分内部的换热元件和蒸发部分内部的换热元件采用单圈或多圈设置的螺旋盘管，所述螺旋盘管外部设有水冷壁或者采用耐热衬里材料。

进一步地，所述辐射段内的换热元件的进口和所述蒸发部分内的换热元件的进口均连接汽包下降管管道，所述辐射段内的换热元件的出口和所述蒸发部分内的换热元件的出口均通过汽包上升管至汽包，汽包饱和蒸汽出口管道连接所述过热部分内换热元件的进口，所述过热部分内换热元件的出口连接过热蒸汽输出管道。