[实用新型]一种喷淋式煤气化炉

说明书

本实用新型公开了一种喷淋式煤气化炉，包括从下至上依次连接的排渣管、气室、过渡区、直通段密相区、稀相变径区和直筒段稀相扩大区；粗煤气出口下方的直筒段稀相扩大区的侧壁上连接有若干个加煤管；在位于加煤管上方的直筒段稀相扩大区的侧壁以及直筒段稀相扩大区的顶部固定有若干组喷淋头。通过设置喷淋头，使喷出的高压水在稀相变径区和直筒段稀相扩大区组成的稀相区内与介质进行换热，降低了上部稀相区的温度，保证常温进入炉体内的煤在适宜的温度下发生热解反应，获取更高产率的富甲烷热解气及轻质焦油，进一步提高技术整体经济性，大大降低了气化炉出口粗煤气温度，降低了后续净化分离系统热负荷、降低了设备投资、增加了设备运行稳定性。

技术领域：

本实用新型涉及气化炉领域，具体涉及一种喷淋式煤气化炉。

背景技术：

煤气化技术是洁净高效利用煤的一种重要方式。我国煤炭资源丰富，油气资源相对匮乏，将丰富的煤炭转化成清洁的气体并副产一定轻质焦油，近年来受到众多关注及应用。流化床气化炉因炉内温度均匀，气固混合均匀、接触佳，气化效率高等原因广泛应用于煤气化工艺。催化气化技术是洁净高效利用煤的一种重要方式，采用流化床气化技术，煤在相对较低的温度下与气化剂在催化剂的催化作用下进行气化反应，生成高浓度的甲烷。因气化反应温度低，催化气化工艺能副产一定含量的轻质焦油，大大提供了工艺技术经济性。原料煤从气化炉上部稀相区进入后，下行过程中同下部气化产生的富氢热煤气接触，首先发生热解反应，产生富甲烷热解气及轻质焦油。

但是，工业规模的流化床气化炉内部温度场比较均匀，因密相区整体蓄热能力强、产生的高温粗煤气较多，携带较多的热量进入上部稀相区，稀相区与下部密相区温差较小，原料煤进入稀相区后，释放出挥发分，因温度较高，在催化剂的作用下，释放出的轻质焦油在温度大于700℃会发生裂解反应，导致气化炉出口粗煤气中高附加值的焦油含量大大降低，经济性下降。另外，较高温度的粗煤气进入后续净化分离单元，对后续设备的材质选择、设备投资及长周期运行均造成不利影响，应降低气化炉出口粗煤气温度。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种避免轻质焦油高温裂解的煤气化炉。

本实用新型由如下技术方案实施：

一种喷淋式煤气化炉，包括从下至上依次连接的排渣管、气室、过渡区、直通段密相区、稀相变径区和直筒段稀相扩大区；在所述排渣管内沿轴向设有中心射流管；在所述气室的内侧壁固定有锥筒形分布板，在所述锥筒形分布板上开设有若干个通孔，所述锥筒形分布板的敞口端边缘与所述气室的内侧壁固定，所述锥筒形分布板的闭口端与所述排渣管连接；所述气室的侧壁上连接有若干根气化剂管；在所述直筒段稀相扩大区的侧壁上设有粗煤气出口，所述粗煤气出口下方的所述直筒段稀相扩大区的侧壁上连接有若干个加煤管；在位于所述加煤管上方的所述直筒段稀相扩大区的侧壁以及所述直筒段稀相扩大区的顶部固定有若干组喷淋头。

优选的，每组所述喷淋头呈三角形或菱形排布。

优选的，每个所述喷淋头包括喷头壳体，所述喷头壳体由圆筒段和锥体段构成，所述锥体段的端部设有喷嘴，沿所述圆筒段侧壁的切向设有进水口，所述进水口设于所述圆筒段远离所述锥体段一端；所述喷头壳体内沿所述喷头壳体的轴向设有高压气管，所述高压气管的出气口置于所述锥体段二分之一长度处；所述高压气管的进气口穿过所述喷头壳体置于所述喷头壳体外。

优选的，所述过渡区和所述直通段密相区由外向内的结构依次为紧密贴合的金属壁面、耐火浇注料层以及耐火砖层。

优选的，所述直筒段稀相扩大区由内向外的结构依次是导热内衬和金属外壁。