[实用新型]等离子体炬和蒸汽氧气喷嘴耦合设置的加压熔渣气化炉

说明书

本实用新型涉及一种等离子体炬和蒸汽氧气喷嘴耦合设置的加压熔渣气化炉，所述气化炉下部的熔渣区设置有蒸汽喷嘴、氧气喷嘴和等离子体炬。本实用新型利用等离子体炬在气化炉停炉时提供热量，将煤灰进行熔融，解决了气化炉故障停炉时熔渣凝固结块堵塞气化炉下锥体和排渣口的难题，大量缩短停炉时间，提高气化炉运行周期，从而提高了煤气化生产的经济性。

技术领域

本实用新型涉及加压熔渣气化炉，更具体地说，涉及一种等离子体炬和蒸汽氧气喷嘴耦合设置的加压熔渣气化炉。

背景技术

煤气化技术是发展清洁、高效煤炭转化技术的核心，是煤化工的龙头，是发展大宗化工产品(化肥、甲醇、天然气、烯烃等)、多联产系统、IGCC发电的重要基础。碎煤加压熔渣气化技术(BGL气化炉)因其具有气化强度高、单炉能力大、蒸汽耗量少、废水量少等诸多显著优点，近年来得到了密切关注，并实现了工业化应用。

碎煤加压熔渣气化炉运在行过程中，下渣短节上的熔渣会慢慢地越积越多，伴随着挂渣越来越多，每次排渣量随之减少，喷渣时的渣流出现偏流，同时渣流越来越细，排渣口变得越来越小，直到堵塞排渣口，导致床层温度急剧升高，反应床层上移，熔渣液位提高，蒸氧喷嘴出现黑管现象，最后只能停车“挖炉”，然后重新开车。因这类问题引起停车的现象在多家碎煤熔渣气化炉都出现过。气化炉从停炉降温、挖炉、烘炉到再次开车运行需要20多天，这样频繁的停炉不但影响了炉内耐火砖的寿命，更是严重影响后续系统的正常运行以及企业的生产，给企业造成巨大的损失。

经过分析，认为造成下渣口挂渣堵塞的原因主要为以下两方面：

(1)由于汽氧比不合理，在灰渣熔融区域形成了还原气氛，造成灰渣中的氧化铁被还原成单质铁。根据溶质的相似相容原理，单质铁很快聚集，由于铁的密度大于灰渣，很容易沉淀造成渣铁分离，形成了熔渣在铁水上漂浮的现象。在排渣时由于液态铁的黏度较大且流动性不好，在现有的压差条件下不能形成射流状态，而使得铁水顺着下渣短节的内壁呈膜式下落。由于下渣短节是铜制的而且外面有水夹套降温，铁的凝固点又较高，所以在排渣时含铁水的灰渣在流经下渣短节的过程中挂壁凝结造成堵塞。

(2)由于下渣的频率没有把握好，下渣过于频繁或单次下渣的时间太长，造成熔融区储存的熔融态渣量太少，渣池的熔渣没有完全熔融，池的压差较小，在排渣时没有足够的渣量和动力使之形成熔渣射流，造成熔渣贴着下渣短节缓慢下流在下渣口，滞留时间过长造成凝结而堵塞下渣口。

一旦挂渣堵塞后，想用气化炉内的火焰烧化基本是不可能的。堵在下渣口的熔渣主要是铁和灰渣凝结在一起的混合物，质地非常坚硬，清理难度大、时间长，严重影响了企业的生产效益。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种等离子体炬和蒸汽氧气喷嘴耦合设置的加压熔渣气化炉，可以有效缓解熔渣凝固、挂壁的情况，大大减少了凝固灰渣的清洗时间。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种等离子体炬和蒸汽氧气喷嘴耦合设置的加压熔渣气化炉，所述气化炉下部的熔渣区设置有蒸汽喷嘴、氧气喷嘴和等离子体炬。

上述方案中，所述蒸汽喷嘴、氧气喷嘴和等离子体炬呈环形布置。

上述方案中，所述蒸汽喷嘴、氧气喷嘴和等离子体炬均与径向呈8～12度偏转。

上述方案中，所述等离子体炬与水冷保护装置连接。

上述方案中，所述气化炉的炉壁布置有水夹套。

实施本实用新型的等离子体炬和蒸汽氧气喷嘴耦合设置的加压熔渣气化炉，具有以下有益效果：

(1)当气化炉出现熔渣挂壁现象时，开启等离子体炬，利用等离子体炬的热量对挂壁的熔渣进行熔融，能有效缓解熔渣挂壁并堵塞排渣口的现象，并减少因此而导致的停炉次数；