[发明专利]气化炉

说明书

本发明提出一种气化炉，包括烧嘴、上段炉体、热回收器和合成气出口。烧嘴用于喷射物料；上段炉体包括水夹套炉体和内衬层，内衬层设置于水夹套炉体内壁，内衬层限定的腔室用于接受烧嘴输入的物料进行气化反应；热回收器设置于上段炉体下方，热回收器包括壳体和内部的水冷壁，热回收器与上段炉体连通；合成气出口设置于热回收器。本发明提供的气化炉，气化室的水夹套炉体可回收部分热量，气化室的产物进入下方热回收器后进一步与水冷壁进行热交换，降低产物温度的同时水冷壁进一步回收热量。水夹套炉体既能承压又能对自身和衬层进行降温，克服了膜式水冷壁仅能作为内件存在于气化炉壳体内、不能单独作为炉体的技术缺憾，减少了有效空间的浪费。

技术领域

本申请涉及煤气化技术领域，具体而言，涉及一种气化炉。

背景技术

煤气化技术是指把经过适当处理的煤送入反应器如气化炉内,在一定的温度和压力下,通过氧化剂(空气或氧气和蒸气)以一定的流动方式(移动床、流化床或气流床)转化成气体。气流床气化法是一种煤气化方法，采用干煤粉、水煤浆或其他含碳物质为原料，同气化剂一起喷入气化炉内，反应温度很高，灰分呈熔融状排出。气流床水冷壁气化炉内的主要介质为1200℃以上的一氧化碳和氢气，易燃易爆，危险程度高，因而需要在承压壳内进行反应。膜式水冷壁一般是由鳍片和冷却水管周向环绕焊接而成，焊缝数量多，且没有合适的手段对其进行无损检测，所以膜式水冷壁只能作为内件存在与气化炉的承压壳体内，不能单独作为炉体。承压壳体和膜式水冷壁之间存在有至少500mm的环腔，以满足检修，这样占据了大量气化反应的有效空间。为了克服承压壳体和水冷壁之间的膨胀差，水冷壁的进出水管从壳体外引入均需要做挠性结构进行处理，结构复杂。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。

为此，本发明提出

一种气化炉，包括烧嘴、上段炉体、热回收器和合成气出口。烧嘴用于喷射物料，烧嘴的数量为一个或多个；上段炉体包括水夹套炉体和内衬层，内衬层设置于水夹套炉体内壁，内衬层限定的腔室用于接受烧嘴输入的物料进行气化反应；热回收器设置于上段炉体下方，热回收器包括壳体和内部的水冷壁，热回收器与上段炉体连通；合成气出口设置于热回收器。

在第一种可能的实现方式中，水冷壁整体为筒状并限定出冷却腔，冷却腔用于接收和冷却上段炉体的气体产物。

结合上述可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，水冷壁为膜式水冷壁，膜式水冷壁与壳体之间限定出气体上升通道，气体上升通道下端与冷却腔连通。

结合上述可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，合成气出口位于气体上升通道末端。

结合上述可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，在膜式水冷壁下部气体折返处设置有激冷喷吹装置。

结合上述可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，热回收器的壳体为水夹套结构。

结合上述可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，热回收器的壳体为钢壳，钢壳内壁有耐火隔热层作为保护。

结合上述可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，热回收器的水夹套结构包括柱状筒体以及沿柱状筒体外周设置的冷却水管线，或者，水夹套炉体为包括环腔的双层炉体。

结合上述可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，上段炉体和热回收器之间是分体的，二者之间设置有膨胀缓冲装置。

结合上述可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，水冷壁内侧或外侧设置有沿圆周径向布置的水冷屏组件。

结合上述可能的实现方式，在第十种可能的实现方式中，水夹套炉体包括柱状筒体以及沿柱状筒体外周设置的冷却水管线，或者，水夹套炉体为包括环腔的双层炉体。