[发明专利]一种水煤浆净化预变炉

说明书

本发明公开了一种水煤浆净化预变炉，其包括炉体和布置在炉体内的集垢筐和分布篮，在炉体内的预变保护剂层的上侧铺设有上氧化铝瓷球层，集垢筐放置在上氧化铝瓷球层上，且与炉体的内壁之间具有间隙，分布篮位于该集垢筐的下侧，分布篮的下端伸入到预变保护剂层内，集垢筐的投影覆盖分布篮；集垢筐具有第一气体流道，并装填有条状预变保护剂和第二氧化铝瓷球中的至少一种，在集垢筐的下部设置有支腿；分布蓝具有第二气体流道，并装填有第三氧化铝瓷球，气流能够经集垢筐的支腿之间的空间进入到分布篮内。利用本申请，使得预变炉的有效集垢容量大幅增加，预变炉的运行周期延长，换剂次数减少，从而有效较低了企业的换剂费用和作业风险。

技术领域

本发明涉及一种水煤浆净化预变炉，属于水煤浆气化技术领域。

背景技术

GE水煤浆气化技术中，是将水煤浆和纯氧通过工艺烧嘴喷入气化炉内，在气化炉的炉膛内发生部分氧化反应，生成粗水煤气。粗水煤气经洗涤塔洗涤去除颗粒物后送至下游净化工序，由于洗涤塔的洗涤效果有限，进入净化变换装置中的水煤气仍夹带大量细颗粒物，致使变换催化剂易产生积灰、结块，从而导致催化剂活性下降甚至失活。为尽可能地延长催化剂使用寿命，增设预变炉装置，预变炉内设置氧化铝瓷球层和预变保护剂层，氧化铝瓷球层拦截水煤气中的大部分灰分和水分，预变保护剂层发生变换反应，反应后的水煤气从预变炉底部流出后，进入变换炉内继续发生变换反应。由于预变炉承载了前端水煤气中大部分灰分，其阻力上升较快，特别当洗涤塔除灰效果不好时，预变炉压差上升就更加明显，大约运行30～45天后就需在线切换到另一台预变炉。切出的预变炉需要进行换剂作业，进行一次预变炉换剂作业的费用较高，以处理429000m³(标)/h水煤气预变炉为例，催化剂更换费用为10万元/次，施工费用为10万元/次，且换剂过程中还需承担较大的安全风险。因此增大预变炉的有效积灰容量，减少预变炉的换剂次数就显得尤为重要。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种水煤浆净化预变炉，其包括炉体和布置在炉体内的集垢筐和分布篮，在炉体内装填有预变保护剂层，在该预变保护剂层的上侧铺设有上氧化铝瓷球层，该上氧化铝瓷球层由第一氧化铝瓷球堆积而成，该集垢筐放置在上氧化铝瓷球层上，且该集垢筐与炉体的内壁之间具有间隙，在炉体的顶部设置进气口，该进气口的投影位于集垢筐内；该分布篮位于该集垢筐的下侧，该分布篮的上端面与上氧化铝瓷球层的上侧面平齐，分布篮的下端伸入到预变保护剂层内，在竖直方向上，集垢筐的投影覆盖分布篮；

该集垢筐的顶部呈敞口状，该集垢筐的侧壁和底板均具有第一气体流道，在该集垢筐内装填有条状预变保护剂和第二氧化铝瓷球中的至少一种，在集垢筐的下部设置有支腿，该集垢筐经该支腿支撑在上氧化铝瓷球层上；

分布篮的顶部呈敞口状，在分布蓝的篮体上设置有第二气体流道，在分布篮内装填有第三氧化铝瓷球，气流能够经集垢筐的支腿之间的空间进入到分布篮内。

本申请在工作时，水煤气由进气口进入到预变炉内后，大部分的水煤气首先通过集垢筐内的条状预变保护剂或第二氧化铝瓷球，过滤掉灰分及明水，然后再进入下方的上氧化铝瓷球层和预变保护剂层。随着集垢筐上积灰的增多，集垢筐的压差增加，水煤气主要经集垢筐的支腿中间的空间进入到分布篮内，然后进入到预变保护剂层内。通过在炉体中设置集垢筐和分布篮，相当于实现了预变炉径向+轴向的结构形式，使得预变炉的有效集垢容量大幅增加，预变炉的运行周期延长，换剂次数减少，从而有效较低了企业的换剂费用和作业风险。

具体地，该集垢筐包括一不锈钢框架，在该不锈钢框架的竖直方向的中间部设置有第一不锈钢丝网，该第一不锈钢丝网沿水平方向延伸、并形成为集垢筐的底板，在该不锈钢框架的上部卷绕有第二不锈钢丝网，该第二不锈钢丝网形成为集垢筐的侧壁；不锈钢框架向下超过第一不锈钢丝网后形成为支腿；

第一不锈钢丝网和第二不锈钢丝网上的孔隙形成为第一气体通道。