[發明專利]一種粉煤氣化爐排渣系統

有效

• 申請號: 201210086239.6
• 申請日: 2012-03-28
• 公開（公告）號: CN102634379A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 張煒;黃習兵;郭文元;張薇;王愛平;李峰
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化集團寧波工程有限公司;中國石化集團寧波技術研究院
• 主分類號: C10J3/52
• 分類號: C10J3/52;C10J3/56
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 劉鳳欽

技術領域

本發明涉及到粉煤氣化爐結構，具體指一種粉煤氣化爐排渣系統。

背景技術

從全球來看，煤炭儲量遠大于石油和天然氣，以熱值算，煤炭占64％，原油19％，天然氣17％。據測算，以目前的開采速度，全球原油可以開采40.5年，天然氣可以開采66.7年，而煤炭可以開采164年。同時，過去20年中，煤炭的探明儲量增加了50％以上，由于煤炭分布極其分散，專家們認為煤炭的實際儲量將大大高于目前的書面數字。而我國是一個“缺油、少氣、相對富煤”的國家，能源結構的基本特點是石油和天然氣儲量相對不足，煤的儲量相對豐富，煤炭是我國最主要的化石能源資源。

作為世界上人口最多的發展中國家，我國所面臨的能源供給和環境保護的雙重壓力，已成為限制我國經濟發展的瓶頸。因此，針對我國“富煤、少油”的能源資源特色，合理利用我國的能源資源，尤其是煤炭資源，必須開發采用新型的清潔能源及其能源替代技術。所以現在普遍采用的較為高效、環保的加壓氣流床氣化技術在我國得到了普遍應用。其中水冷壁式的氣化爐占相當大份額，從能耗、效率、先進性來看，水冷壁式的氣化爐是粉煤氣化技術的主流。

水冷壁式氣化爐結構示意圖如圖4所示，適合進料的粉煤或水煤漿進入氣化爐的氣化室2’內，與氣化劑發生部分氧化反應后，生成的粗合成氣上行出氣化爐，熔融態的灰渣在重力作用下下行出氣化室下部進入氣化爐的渣室3’。大部分熔渣直接向下，少部分熔渣附著在渣屏4’上沿渣屏向下，這些熔渣下落過程中被激冷環管6’內噴出的激冷水噴淋激冷后落入渣室3’的水中，熔融態渣激冷后破碎為固態細渣。固態細渣經過下渣斗5’匯集經氣化爐下渣口7’排入渣收集罐。

在操作不正常時，根據形成的渣塊來看，主要有兩種情況：(1)在渣屏上形成類似鐘乳石狀的片狀渣，片狀渣落入渣室堵塞下渣口；(2)熔融渣下落過程中，熔渣和非熔渣團聚、熔渣和熔渣團聚形成大渣塊。

為了避免或減少氣化爐渣室堵渣，目前所采取的措施主要有：(1)穩定煤質，采購適合氣化爐操作的煤種；生產過程中，盡量少更換煤種；在切換煤種時，控制合適的石灰石添加量、并盡可能使石灰石和粉煤混合均勻。采取以上措施，從氣化操作上來看，穩定了進料煤質，氣化操作運行時間延長也有了保證。但對于大部分煤氣化工廠來說，一方面煤的采購是市場化的，氣化裝置用煤不可能只用一種煤礦的煤，而同一煤礦的煤也因煤層厚度不同，煤質也有差別；另一方面，為降低煤質灰熔點，需在煤中添加石灰石。但在氣化切換新煤種時，石灰石的添加量也是一個難題。(2)向煤中添加一定量的石灰石。對于日投煤2000噸的氣化裝置來說，小時投煤近84噸，固體和固體的均勻混合本來就不容易，這樣大的投煤量，石灰石和煤的混合不能做到完全均勻，尤其不能保證局部混合均勻。

而一旦發生渣室堵渣，現有的煤氣化爐基本無應對措施，只能被迫停車。氣化爐渣室堵渣已經成為氣化爐長期穩定連續運行的瓶頸。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的現狀提供一種能夠有效避免渣室堵渣的粉煤氣化爐排渣系統。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：該粉煤氣化爐排渣系統，該粉煤氣化爐的殼體內設有與進料口相連通的氣化室，渣室位于所述氣化室的下方并且通過渣屏與所述氣化室相連通，所述渣室的上端設有用于向進入渣室內的煤渣噴淋激冷水的激冷環管，渣室的下端通過錐形的渣斗連通設置在所述殼體底部的出渣口；其特征在于：所述渣室的周壁上設有與激冷水系統相連接的多個噴水口。

各所述噴水口的噴射方向與所對應的所述渣室外周壁的切線成43-66°，噴水口的數量和角度可根據氣化爐渣室尺寸和需要的旋轉速度進行確定。

較好的，各所述噴水口可沿所述渣室的周壁均勻布置或對稱布置。

上述各方案中，為使渣塊破碎效果更好，可在所述渣室的內周壁上設有用于破碎渣塊的凸起。

為使氣化爐能順暢排渣，作為上述各方案的進一步改進，可在所述渣斗的周壁上設有多個通過閥門與外界高壓水系統相連接的高壓噴水口，利用水擊將大渣快打碎，方便排渣。

較好的，各所述高壓噴水口沿所述渣斗的周壁對稱設置，且高壓噴水口的數量不少于4個。

或者為了使碎渣效果更好，所述渣斗周壁上的高壓噴水口可以有多排，每排上的各所述高壓噴水口位于同一圓周上，并且每排上的各所述高壓噴水口的數量不少于4個且沿所述渣斗的圓周對稱設置。