[实用新型]一种多喷嘴带有热量回收装置的气化炉

说明书

本实用新型涉及一种多喷嘴带有热量回收装置的气化炉，包括壳体，所述壳体内腔上部设有氧化还原室，下部设有热量回收装置；壳体的侧面至少设有4个用于通入气化物料的侧面喷嘴，侧面喷嘴呈倾斜状插入所述气化炉壳体，所述壳体的顶端设有通入气体的顶部喷嘴；所述侧面喷嘴以及顶部喷嘴均与所述氧化还原室相连通。本实用新型通过侧主喷嘴形成旋涡流提升氧化还原反应时间，流体通过自行旋转至氧化还原反应室底部延长反应时间增加转化率，顶部辅助烧嘴通入少量气体，通过气量增加起调节侧主烧嘴形成的旋流时间。氧化还原反应室下方设置热量回收装置，回收高温辐射热。

技术领域

本实用新型属于煤化工技术领域，具体涉及一种多喷嘴带有热量回收装置的气化炉。

背景技术

中国一次能源中，以煤为能源的占比大约在56％，在碳排放达标的大环境下，提升煤化工领域的气化炉能效、碳排放达标意义重大。气化炉技术属于煤化工领域的核心技术。近些年发展的粉煤气化炉相对于水煤浆气化炉具有更高的转换率和煤质适应性，逐渐取代水煤浆气化炉的市场，但仍存在气化物料在炉内停留时间短，难以取得更好的碳转化率，且气化炉产生的高温合成气显热无法有效回收，这些问题没有得到有效解决。

专利CN109504445A公开了多喷嘴干粉气化炉，包括壳体、顶置烧嘴、侧置烧嘴、辐射废锅和排渣池，其中，壳体内形成气化室，气化室内设置有水冷壁，壳体的底部收缩形成气化室出渣口；烧嘴包括顶置烧嘴和侧置烧嘴，顶置烧嘴设置在壳体的顶壁上且适于向气化室喷射干粉煤、氧气和蒸汽；侧置烧嘴设置在壳体的侧壁上且适于向气化室喷射干粉煤、氧气和蒸汽。该实用新型顶部喷嘴集成点火棒，其以顶部进气为主，侧面设置两个或以上喷嘴，通过顶部和侧面喷嘴的碰撞提升混合效果，然而，气化物料进入炉内停留时间比较短、反应不充分，碳转化率仍有待于提高。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述问题而提供一种多喷嘴带有热量回收装置的气化炉，通过喷嘴的设置，提升氧化还原反应时间，以提高碳转化率。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种多喷嘴带有热量回收装置的气化炉，包括壳体，所述壳体内腔上部设有氧化还原室，所述氧化还原室下部设有热量回收装置；

所述壳体的侧面至少设有4个用于通入气化物料的侧面喷嘴，且所述侧面喷嘴呈倾斜状插入所述气化炉壳体，所述壳体的顶端设有通入气体的顶部喷嘴；

所述侧面喷嘴以及顶部喷嘴均与所述氧化还原室相连通。

粉煤通过管线输送至侧面喷嘴，通过混合适量的氧气和蒸汽，在气化炉上部进行氧化还原反应。

反应主要生成含有氢气和一氧化碳的高温合成气，主要的反应如下：

C+1/2O₂→CO

本实用新型通过侧主喷嘴形成旋涡流提升氧化还原反应时间，侧喷嘴必须要设置4个以上才能形成旋涡流，且侧喷嘴呈略微倾斜插入气化炉，流体通过自行旋转至氧化还原反应室底部延长反应时间增加转化率，顶部辅助烧嘴通入少量气体，通过气量增加起调节侧主烧嘴形成的旋流时间。

氧化还原反应室下方设置热量回收装置，用于回收气化反应后的多余热量，回收高温辐射热。炉内气化物料反应流场特征以侧喷嘴为主，气化物料切圆进入炉内延长了停留及反应时间，提高了气化炉内碳棵粒混(湍)流效果，不仅提高碳转换率，并能够更好的实现在氧化还原反应段的掛渣情况。

进一步地，所述的侧面喷嘴设有4个或6个，等间距沿所述壳体的圆周设置。

进一步地，所述的侧面喷嘴与所述气化炉炉膛中心成夹角为2～7°切圆布置。