[发明专利]带有折流式双侧管屏辐射废锅的粉煤气化炉及气化方法

说明书

本发明公开一种带有折流式双侧管屏辐射废锅的粉煤气化炉及气化方法，属于煤气化技术领域，包括自上而下相互连接的燃烧室、辐射废锅室、冷渣室，所述燃烧室包括燃烧室壳体、燃烧室水冷壁；所述辐射废锅室包括辐射废锅室壳体、辐射废锅、合成气出口；所述辐射废锅采用折流式双侧管屏型式，包括第一膜式水冷壁和第二膜式水冷壁，所述第一膜式水冷壁内外两侧分别设有内侧管屏和外侧管屏；所述合成气出口位于辐射废锅室壳体的顶部；所述冷渣室位于辐射废锅室下方，所述冷渣室底部设有渣水出口。本发明的粉煤气化炉原料与气化剂的雾化效果好，反应更充分，辐射废锅的尺寸小，有利于合成气与固态灰渣的分离，并有效的避免了辐射废锅的结焦堵渣。

技术领域

本发明涉及一种带有折流式双侧管屏辐射废锅的粉煤气化炉及气化方法，属于煤气化技术领域。

背景技术

粉煤气化技术根据烧嘴型式的不同，分为单烧嘴顶喷、多烧嘴顶喷、多烧嘴对置、多烧嘴旋流几种；根据热量回收方式的不同，分为冷却水全激冷方式、气体激冷方式、辐射废锅热量回收方式，或者以上方式的不同组合。从提高气化反应性能、提高热量回收效率的角度出发，采用多烧嘴旋流以及辐射废锅热量回收的气化炉，无疑具有明显的优势。

中国发明专利申请号201811375106.4，申请公开号CN109504446A，申请公开日2019-03-22的专利文件公开了一种气化炉。但该发明存在以下不足：在气化炉壳体的顶部中心位置设置一个主烧嘴，在顶部邻近主烧嘴处按一定夹角设置至少两个工艺烧嘴，粉煤原料和气化剂经多个烧嘴顶喷进入燃烧室，流场复杂易扰动，对每个烧嘴原料喷入量的均匀性有极高的要求，负荷稍有波动时极易造成流场破坏，影响气化效率，特别是将影响燃烧室水冷壁的挂渣效果，严重时将导致燃烧室水冷壁高温损坏；辐射废锅仅在第二水冷壁内侧(即合成气下行通道)设有水冷屏组，外侧(即合成气上行通道)未设置水冷屏组，换热面积小，回收同样的热量所需辐射废锅尺寸大，投资造价高；在同样的换热面积需求下，水冷屏组布置密集，易结焦堵渣。

发明内容

1.本发明要解决的技术问题

本发明公开一种带有折流式双侧管屏辐射废锅的气化炉及气化方法，以解决现有技术气化性能差、辐射废锅尺寸大、投资造价高、易结焦堵渣的问题。

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：

一种带有折流式双侧管屏辐射废锅的粉煤气化炉，包括自上而下相互连接的燃烧室、辐射废锅室、冷渣室，所述燃烧室包括燃烧室壳体、燃烧室水冷壁，燃烧室中上部侧壁设有多个水平均布的烧嘴；所述辐射废锅室包括辐射废锅室壳体、辐射废锅、合成气出口；所述辐射废锅采用折流式双侧管屏型式，包括第一膜式水冷壁和第二膜式水冷壁，所述第一膜式水冷壁内外两侧分别设有内侧管屏和外侧管屏；所述第一膜式水冷壁内侧形成圆筒形的合成气下行通道，所述第一膜式水冷壁外侧和第二膜式水冷壁内侧之间形成圆环形的合成气上行通道；所述合成气出口位于辐射废锅室壳体的顶部；所述冷渣室位于辐射废锅室下方，所述冷渣室底部设有渣水出口。

进一步的技术方案，所述烧嘴的数量为3个，设置在距燃烧室顶部1/4-1/3高度处，所述烧嘴水平安装角度均同向偏离燃烧室径向，偏离角β在2°-6°。

进一步的技术方案，所述内侧管屏为沿所述第一膜式水冷壁内圆周均布的4-20组管屏，每组管屏由3-15根垂直管组成；所述外侧管屏为沿所述第一膜式水冷壁外按圆周均布的4-20组管屏，每组管屏由3-15根垂直管组成。

进一步的技术方案，所述圆筒形的合成气下行通道的出口与所述圆环形的合成气上行通道的入口相连，合成气在此处折流。

进一步的技术方案，所述第一膜式水冷壁与第二膜式水冷壁的圆筒直径比例在1：1.2-1:1.6。

一种带有折流式双侧管屏辐射废锅的粉煤气化炉的气化方法，包括以下步骤：