[發(fā)明專利]燃料氣化裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200580039681.1
• 申請日: 2005-11-21
• 公開（公告）號: CN101061204A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發(fā)明（設計）人: R·E·范登伯格;D·勞特巴赫
• 申請（專利權）人: 國際殼牌研究有限公司
• 主分類號: C10J3/52
• 分類號: C10J3/52;C10J3/48
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 趙培訓

技術領域

本發(fā)明涉及一種使燃料氣化以形成合成氣體和爐渣的裝置。

這樣一種氣化裝置可以為氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)燃料的氣化設備如煤炭氣化設備的一部分。

背景技術

在煤炭氣化設備中，粉末狀的碳質(zhì)燃料(如煤)被轉(zhuǎn)化成主要含有合成氣體的氣體產(chǎn)品。所述氣化設備通常包括具有氣化反應器的氣化裝置，粉末狀的碳質(zhì)燃料在高壓、高溫下在所述反應器內(nèi)被氣化。在這樣一種氣化裝置中具有壁面，由爐灰形成的爐渣形成在所述壁面上。這種壁面可為膜式壁的形式，如GB1501284的專利說明書中所舉的示例。

所述爐渣沿著壁面落下并到達排渣口或出渣口，在這里，爐渣自由地落入能夠冷卻和固化爐渣的爐渣水池中。這在如美國專利US4,852,997中進行了描述。其它氣化反應器例如在US4436530、DE4109063和US5976203中進行了描述。

US4,852,997中所述的氣化反應器具有圍繞在爐渣從出渣口落下區(qū)域周圍的罩狀元件形式的裙部。所述裙部具有較低的圓錐形部分，該圓錐形部分看上去從上往下擴散，并終止于噴灑環(huán)。所述噴灑環(huán)用于將水噴灑在渣池上以潤濕漂浮在渣池水面上的爐渣。

US4,852,997中所述的裙部具有各種問題。由于自由下落的爐渣是熔融的并具有高溫，因而所述裙部會遭受過熱損害。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于使上述的問題最小。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于使燃料氣化的可選擇的裝置。

通過本發(fā)明的一種用于使燃料氣化從而形成合成氣體以及爐渣的裝置可實現(xiàn)上述的或其他的一個或多個目的，所述裝置至少包括：

一壓力殼，其用于維持高于大氣壓力的壓力；

-位于所述壓力殼的下部的渣池，所述渣池包括淬火液(quenchfluid)；

-設置在壓力殼內(nèi)的氣化器壁，其限定了氣化室，在操作期間合成氣體可在氣化室內(nèi)形成，氣化器壁的下部部分包括具有排渣口的會聚壁部分，該會聚壁部分位于渣池內(nèi)的淬火液上方；

-用于爐渣的自由落體軌道，所述自由落體軌道在排渣口和渣池之間向下延伸；以及

-設置在至少部分自由落體軌道與壓力殼之間的渣池上方的熱擋板，所述熱擋板包括允許冷卻流體通過的壁結(jié)構，所述壁結(jié)構包括上壁部分和下壁部分，上壁部分比下壁部分更靠近排渣口，下壁部分比上壁部分更靠近渣池；

其中，所述的熱擋板的下壁部分基本上不耐火。

所述壁結(jié)構優(yōu)選為膜式壁結(jié)構，并適宜地包括允許冷卻流體通過的管壁結(jié)構。

根據(jù)本發(fā)明的氣化裝置具有許多優(yōu)點。通過膜式壁結(jié)構的冷卻流體能夠冷卻所述熱擋板。

在所述熱擋板的至少一部分中具有一層耐火材料，以便防止其受到熱合成氣體和下落爐渣的加熱而對其進行保護，并在可冷卻的熱擋板膜式壁結(jié)構之間提供絕熱層以避免氣化室的熱量產(chǎn)生不必要的損失。由于耐火層的損壞而造成的熱擋板的過熱毀壞可通過冷卻能力而得到避免。

然而，由于冷卻能力，因而不需要存在耐火層。相反，可以提供至少部分的不耐火熱擋板。因而，熱擋板具有冷卻能力提供了維持至少部分不耐火熱擋板的可能性。

在渣池內(nèi)的淬火液與熱擋板之間存在接觸的區(qū)域，耐火保護層可能會無意地剝落，導致熱擋板上不必要的局部溫度變化，這可能會產(chǎn)生最終使熱擋板的膜式壁結(jié)構泄漏的機械應力。此外，部分剝落的耐火材料會在渣池和排渣系統(tǒng)的下游發(fā)生堵塞。

因此，提供熱擋板的基本上不耐熱的下壁部分是非常有益的，其中所述的下壁部分比熱擋板的上壁部分更靠近渣池，所述上壁部分比下壁部分更靠近排渣口。這樣的優(yōu)選設置比在其下部具有耐火層的熱擋板更適于偶然地與渣池中的淬火液接觸。

附圖說明

通過示例并結(jié)合非限制性的附圖，下面將對本發(fā)明作更加詳盡的描述。

圖1示意性地示出了本發(fā)明的氣化裝置的下部截面圖；以及

圖2示意性地示出圖1中的氣化裝置的細節(jié)，并示出了圖1中由虛線表示的區(qū)域的細節(jié)。

在附圖中，相同的附圖標記涉及相同的部件。

具體實施方式

參看圖1，其中示意性地示出了氣化器裝置或氣化器3的底端，其用于產(chǎn)生至少包含CO和H₂的合成氣體。在煤炭氣化設備中，在存在氧氣或存在含氧氣體的煤炭氣化器中，在1000℃到3000℃的較高溫度下，且在約1bar到70bar優(yōu)選7bar到70bar的壓力下，通過部分地燃燒碳質(zhì)燃料如煤炭，通常會出現(xiàn)上述情況。氣化器3可為豎直的橢球形容器，該氣化器具有為壓力殼1形式的外殼，優(yōu)選為具有大致圓錐形或凸出的上端和下端的圓筒狀。