[發(fā)明專利]一種低壓干煤粉氣化爐

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210515396.4
• 申請(qǐng)日: 2012-12-05
• 公開（公告）號(hào): CN103074114A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭思堯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 彭思堯
• 主分類號(hào): C10J3/48
• 分類號(hào): C10J3/48;C10J3/74;C10J3/72
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣化爐技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種干煤粉氣化爐。

背景技術(shù)

煤的潔凈與高效利用是當(dāng)今世界能源與環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中的重大技術(shù)課題，也是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。煤氣化是將一次能源轉(zhuǎn)化成潔凈的二次能源的主要途徑，其產(chǎn)品為燃燒氣（煤氣）、合成氣、還原氣、氫氣、一氧化碳。煤的氣化技術(shù)在合成氨、純一氧化碳的制備、純氫氣的制備等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，而氣化爐則是煤氣化的關(guān)鍵設(shè)備。現(xiàn)有的干煤粉氣化爐，均是高壓外殼內(nèi)置水冷壁隔熱的方式，采用以渣抗渣熔融排渣、水浴出渣的繁雜工藝，設(shè)備造價(jià)高、故障率高，且易產(chǎn)生污水、煤焦油污染環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容

????本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種氣化壓力低、冷卻效果好、造價(jià)低、故障率低、基本無污染的干煤粉氣化爐。

本發(fā)明低壓干煤粉氣化爐，包括金屬外殼體、襯里、氣化室、位于氣化爐下部一側(cè)的合成氣出口、位于氣化爐底部的干排渣口，所述氣化室的頂部設(shè)有煤粉噴嘴，所述氣化室內(nèi)壁設(shè)有水冷管、上端設(shè)有上冷激環(huán)、下端設(shè)有下冷激環(huán)，所述氣化爐的爐堂內(nèi)直徑為3～10米，所述合成氣出口下部直接連接干排渣口。

所述氣化室中反應(yīng)區(qū)的火焰直徑為1～2.5米，爐堂內(nèi)直徑與火焰直徑的比值為3～10。?

所述水冷管的上、下兩端連接有汽包，所述水冷管間距為100～150毫米，所述水冷管為光管、螺旋管、翅片管或膜氏壁管。

所述氣化爐下端設(shè)有支撐架，支撐架固定在氣化爐金屬外殼體上。

所述煤粉噴嘴為一個(gè)或多個(gè)。

所述襯里為耐火磚、隔熱磚及保溫棉。

本發(fā)明低壓干煤粉氣化爐（低壓設(shè)備），工作壓力為0.05～1.27MPa,采用金屬外殼，金屬外殼通常為普通鋼板，以保溫隔熱材料和高強(qiáng)耐磨材料為襯里，以水冷管輔助降溫，氣化爐頂部設(shè)置干煤粉噴嘴，干煤粉用氮?dú)狻⒍趸驾斔停鯕猓ɑ蚋谎蹩諝猓⑺羝鳛闅饣瘎悍邸⒀鯕狻⑺羝?jīng)煤粉噴嘴噴入爐內(nèi)燃燒氣化反應(yīng)，形成一定直徑的柱狀高溫區(qū)，隨著爐堂直徑方向擴(kuò)大，分A-E五個(gè)區(qū)，爐內(nèi)溫度分布為A區(qū)1600℃、B區(qū)1450℃、C區(qū)1300℃、D區(qū)1150℃、E區(qū)1000℃，火焰燃燒反應(yīng)外輪廓線中，Φ1是反應(yīng)區(qū)的火焰直徑，Φ2是爐堂內(nèi)有效直徑，A、B兩區(qū)是煤粉反應(yīng)高溫區(qū)，灰渣是熔融狀態(tài)，C、D、E區(qū)溫度逐步降低，使熔融狀態(tài)的煤渣（或灰渣）逐步變?yōu)楣虘B(tài)渣，Φ1的直徑范圍為1～2.5米，Φ2直徑范圍為3～10米，Φ2/Φ1的值為3～10，在氣化室下中下部設(shè)下冷激裝置，主要功能是用冷激水、水蒸汽或冷煤氣降溫，使?fàn)t堂中心處的氣體降至1000℃以下，使熔融灰渣變?yōu)楣腆w灰渣。

本發(fā)明低壓干煤粉氣化爐中心燃燒氣化的高溫區(qū)與爐內(nèi)周邊冷管區(qū)間距大，形成溫度遞減區(qū)，使高溫熔融粘結(jié)灰渣變成溫度低的固態(tài)灰渣這一原理，和中下部采用冷激降溫方式（如冷激水、水蒸汽或冷煤氣）使下部中心區(qū)域灰渣變成固態(tài)灰渣是本技術(shù)的核心之一；低壓氣化（工作壓力為0.05～1.27MPa）是本技術(shù)的核心之二。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有氣化壓力低、冷卻效果好、造價(jià)低、故障率低、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明低壓干煤粉氣化爐的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1所示：1.煤粉噴嘴，2.煤粉燃燒反應(yīng)區(qū)外輪廓線，3.上冷激環(huán)，4.金屬外殼體，5.襯里，6.冷管，7.下冷激環(huán)，8.支撐架，9.?合成氣出口，10.?干排渣口，11.汽包。

其包括金屬外殼體、襯里、氣化室、位于氣化爐下部一側(cè)的合成氣出口、位于氣化爐底部的干排渣口，所述氣化室的頂部設(shè)有煤粉噴嘴，所述氣化室內(nèi)壁設(shè)有水冷管、上端設(shè)有上冷激環(huán)、下端設(shè)有下冷激環(huán)，所述氣化爐的爐堂內(nèi)直徑為8米，所述合成氣出口下部直接連接干排渣口。水冷管的上、下兩端連接有汽包，襯里為耐火磚、隔熱磚、保溫棉，煤粉噴嘴為一個(gè)，氣化爐下端設(shè)有支撐架，支撐架固定在氣化爐金屬外殼體上。