[發明專利]設置點火爐頭的水冷壁水煤漿氣化爐及其氣化工藝

有效

• 申請號: 201210226764.3
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN103320171B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 任相坤
• 申請（專利權）人: 任相坤
• 主分類號: C10J3/48
• 分類號: C10J3/48;C10J3/46;C10J3/72;C10J3/74
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司11250
• 代理人: 張建綱

技術領域

本發明涉及煤化工領域，尤其涉及一種設置點火爐頭的水冷壁水煤漿氣化爐，本發明還提供該設置點火爐頭的水冷壁水煤漿氣化爐的氣化工藝。

背景技術

煤氣化是潔凈煤技術的重要組成部分，它將廉價的煤炭轉化成為清潔煤氣，既可用于生產化工產品，如合成氨、合成甲醇、合成天然氣、合成二甲醚、合成乙二醇等，還可用于煤的直接與間接液化、聯合循環發電（IGCC）和以煤氣化為基礎的多聯產等領域。

煤氣化工藝主要包括固定床氣化、流化床氣化、氣流床氣化。氣流床氣化是一種并流式氣化，它是以水煤漿或者干煤粉作為原料，將其送入氣化爐，使水煤漿或者干煤粉在氣化爐中燃燒氣化，從而完成反應。其中，水煤漿是由煤、水和化學添加劑按一定的要求配制成的混合物，具有較好的流動性和穩定性，易于儲存，可霧化燃燒，是一種燃燒效率較高、低污染、較廉價潔凈的燃料，具有燃燒穩定、污染排放少等優點。目前，以水煤漿作為原料的氣化爐一般都采用耐火磚作為內襯，但是由于耐火磚作為內襯的氣化爐具有很多的缺點，比如耐火磚在高溫下易受侵蝕，壽命短；對于耐火磚的更換，一方面，耐火磚價格昂貴，頻繁更換使得成本提高；另一方面，其更換周期長，而且更換時需要停車、造成生產效率低、成本增加的問題。為了克服這些缺點，人們開始研制水冷壁結構的水煤漿氣化爐。

中國專利文獻CN2898030Y公開了一種水冷壁式水煤漿氣化爐，該水冷壁式水煤漿氣化爐包括承壓殼體、承壓殼體內的爐膛區和激冷管，還包括在承壓殼體內的爐膛區設置的水冷壁，該現有技術采用水冷壁結構來代替承壓殼體內襯的耐火磚，因為水冷壁內通過流動的水，水溫度比耐火磚低得多，盡管爐膛內溫度很高，而水冷壁的壁溫不會太高，從而使水冷壁的使用壽命較長，保證了氣化爐長周期的連續運轉，大大較少了維修工作，節省了費用。但是由于水煤漿中含有大量的水分，其本身不易點燃，再加上水冷壁散熱較快，爐內無法儲存使爐內維持一定溫度的熱量，從而使得水冷壁結構的氣化爐在啟動時水煤漿的瞬間點燃比較困難，甚至出現過氧爆炸的危險。

發明內容

本發明通過設置點火爐頭解決了現有的水冷壁式水煤漿氣化爐在啟動時點燃困難的問題，進而提供一種設置點火爐頭的水冷壁水煤漿氣化爐。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：

設置點火爐頭的水冷壁水煤漿氣化爐，包括爐體；

設置在所述爐體內的氣化室，所述氣化室內壁為水冷壁；

設置在所述爐體上的水煤漿及氣化劑噴嘴安裝口、粗煤氣出口和排渣口；

還包括點火爐頭，所述點火爐頭設置在所述爐體的頂部，所述點火爐頭的內腔和所述氣化室相連通，所述點火爐頭上設置有用于安裝進料噴嘴和插入點火噴頭的噴頭安裝口，所述內腔為耐火磚砌筑而成。

優選的，所述點火爐頭通過法蘭和所述爐體連接。

優選的，所述點火爐頭的內腔包括燃燒室和與所述燃燒室相連通的噴氣通道，所述噴氣通道與所述氣化室相連通。

優選的，所述燃燒室和所述噴氣通道之間的連接處為縮口，所述縮口自所述燃燒室至所述噴氣通道逐漸收縮。

優選的，所述噴氣通道內徑與所述燃燒室內徑比為0.2-1.0。

優選的，所述噴氣通道內徑與所述燃燒室內徑比為0.5-0.7。

優選的，所述燃燒室的爐壁采用三層耐火材料復合結構。

優選的，所述水冷壁內側敷設有一層耐火材料。

優選的，所述水冷壁為盤管或者列管。

優選的，在所述氣化室和所述爐體的外殼之間設有隔熱室。

優選的，所述隔熱室為空腔或在隔熱室內填充有保溫材料。

優選的，所述水煤漿及氣化劑噴嘴安裝口為兩個或四個或六個或八個，其以所述氣化室的軸線為中心，呈對稱設置。

優選的，在所述氣化室和排渣口之間還設置有激冷室和激冷裝置。

本發明還提供所述設置點火爐頭的水冷壁水煤漿氣化爐的氣化工藝，包括以下步驟：

S01：烘爐

在點火爐頭的噴頭安裝口插入點火噴頭，在水煤漿及氣化劑噴嘴安裝口插入水煤漿及氣化劑噴嘴，對氣化室和點火爐頭進行烘爐，使氣化室、點火爐頭內的溫度達到氣化室預定烘爐溫度、點火爐頭預定烘爐溫度；

S02：點火

抽出點火噴頭，并在點火爐頭的噴頭安裝口裝入進料噴嘴，將水煤漿和氣化劑投入點火爐頭燃燒室，并在點火爐頭內點燃；

S03：氣化

在點火爐頭內點燃的高溫物料進入氣化爐的氣化室里點燃由水煤漿及氣化劑噴嘴噴入氣化室內的水煤漿和氣化劑進行氣化反應。