[发明专利]一种粉煤气化耦合双管屏辐射废锅的气化炉及气化方法

说明书

本发明公开一种粉煤气化耦合双管屏辐射废锅的气化炉及气化方法，属于煤气化技术领域，包括自上而下相互连接的燃烧室、辐射废锅和激冷室，所述燃烧室中上部侧壁设有多个水平均布的烧嘴，所述燃烧室的壳体内设水冷壁；所述燃烧室通过稳流喷射段与辐射废锅相连；所述辐射废锅设有第一膜式水冷壁和第二膜式水冷壁，所述第一膜式水冷壁为内外侧双管屏型式；所述激冷室内设有激冷环、下降管和破泡除渣器。本发明解决了现有辐射废锅尺寸庞大、投资造价高、易堵渣的问题，适合于IGCC、工业燃气、羰基合成、化肥等行业和领域的工业化应用。

技术领域

本发明涉及煤气化技术领域，特别涉及一种粉煤气化耦合双管屏辐射废锅的气化炉及气化方法。

背景技术

国内外煤气化技术比较多，包括Shell气化技术、GSP气化技术、航天炉气化技术、四喷嘴气化技术、GE气化技术等。上述技术均采用气流床气化炉，但进料方式和合成气的热量回收方法均有所差别。进料方式从原料相态分为粉煤进料、水煤浆进料，从进料烧嘴型式分为单烧嘴顶置、多烧嘴对置、多烧嘴旋流；合成气热量回收方式包括冷却水全激冷方式、气体激冷方式、辐射废锅回收方式，或者多种方式的组合。采用粉煤进料、辐射废锅组合水激冷回收热量的方式，在气化效率、热量回收效果、提高合成气产品品质方面具有明显的优势。

中国实用新型专利(授权公开号CN204434565U)公开了一种带辐射废锅的气化炉，但该实用新型存在以下不足：辐射废锅包括周向膜式水冷壁以及位于周向膜式水冷壁内的齿刀形膜式水冷壁，周向膜式水冷壁外侧无合成气通道，水冷壁仅单面受热，换热面积小，回收同样的热量所要求的辐射废锅尺寸大，投资造价高；周向膜式水冷壁采用多边形型式，加工制造和检维修难度大；内侧的齿刀形膜式水冷壁分布密集，极易造成堵渣。

发明内容

1.本发明要解决的技术问题

本发明提供一种粉煤气化耦合双管屏辐射废锅的气化炉及气化方法，以解决现有辐射废锅尺寸庞大、投资造价高、易堵渣的问题。

2.技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种粉煤气化耦合双管屏辐射废锅的气化炉，包括自上而下相互连接的燃烧室、辐射废锅和激冷室，所述燃烧室中上部侧壁设有多个水平均布的烧嘴，所述燃烧室的壳体内设水冷壁；所述燃烧室通过稳流喷射段与辐射废锅相连；所述辐射废锅设有第一膜式水冷壁和第二膜式水冷壁，所述第一膜式水冷壁为内外侧双管屏型式；所述激冷室内设有激冷环、下降管和破泡除渣器。

其中，优选地，所述烧嘴的数量为3个，所述烧嘴设置在距燃烧室顶部1/3高度处，所述烧嘴水平安装角度均同向偏离径向角度β在2°-6°。

其中，优选地，所述稳流喷射段的射流角度α在25°-45°。

其中，优选地，所述第一膜式水冷壁采用内外侧双管屏圆筒型式，内侧均布4-30组第一膜式水冷壁内侧管屏，外侧均布4-30组第一膜式水冷壁外侧管屏。

其中，优选地，所述第一膜式水冷壁与所述第二膜式水冷壁的圆筒直径比例在1：1.2-1:1.6。

其中，优选地，所述激冷室顶部的侧壁设有合成气出口，所述激冷室底部设有排渣口，所述破泡除渣器位于所述激冷室内的液面以下。

一种粉煤气化耦合双管屏辐射废锅的气化方法：包括以下步骤：

粉煤原料和气化剂经烧嘴喷射进入燃烧室，形成漩涡流流场，进行气化反应，燃烧室反应温度在1200-1650℃，反应压力在0-5MPa；